6f6962a356b49717b2f15337ace634bf498145f7
[cascardo/linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/kasan.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/module.h>
32 #include <linux/nmi.h>
33 #include <linux/init.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <linux/highmem.h>
36 #include <linux/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/context_tracking.h>
75 #include <linux/compiler.h>
76 #include <linux/frame.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 /*
128  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
129  * Limited because this is done with IRQs disabled.
130  */
131 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
132
133 /*
134  * period over which we average the RT time consumption, measured
135  * in ms.
136  *
137  * default: 1s
138  */
139 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
140
141 /*
142  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
143  * default: 1s
144  */
145 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
146
147 __read_mostly int scheduler_running;
148
149 /*
150  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
151  * default: 0.95s
152  */
153 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
154
155 /* cpus with isolated domains */
156 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
157
158 /*
159  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
160  */
161 static struct rq *this_rq_lock(void)
162         __acquires(rq->lock)
163 {
164         struct rq *rq;
165
166         local_irq_disable();
167         rq = this_rq();
168         raw_spin_lock(&rq->lock);
169
170         return rq;
171 }
172
173 /*
174  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
175  */
176 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
177         __acquires(rq->lock)
178 {
179         struct rq *rq;
180
181         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
182
183         for (;;) {
184                 rq = task_rq(p);
185                 raw_spin_lock(&rq->lock);
186                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
187                         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
188                         return rq;
189                 }
190                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
191
192                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
193                         cpu_relax();
194         }
195 }
196
197 /*
198  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
199  */
200 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
201         __acquires(p->pi_lock)
202         __acquires(rq->lock)
203 {
204         struct rq *rq;
205
206         for (;;) {
207                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
208                 rq = task_rq(p);
209                 raw_spin_lock(&rq->lock);
210                 /*
211                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
212                  *
213                  *      ACQUIRE (rq->lock)
214                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
215                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
216                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
217                  *                                      [L] ->on_rq
218                  *      RELEASE (rq->lock)
219                  *
220                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
221                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
222                  *
223                  * If we observe the new cpu in task_rq_lock, the acquire will
224                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
225                  */
226                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
227                         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
228                         return rq;
229                 }
230                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
231                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
232
233                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
234                         cpu_relax();
235         }
236 }
237
238 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
239 /*
240  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
241  */
242
243 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
244 {
245         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
246                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
247 }
248
249 /*
250  * High-resolution timer tick.
251  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
252  */
253 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
254 {
255         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
256
257         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
258
259         raw_spin_lock(&rq->lock);
260         update_rq_clock(rq);
261         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
262         raw_spin_unlock(&rq->lock);
263
264         return HRTIMER_NORESTART;
265 }
266
267 #ifdef CONFIG_SMP
268
269 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
270 {
271         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
272
273         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
274 }
275
276 /*
277  * called from hardirq (IPI) context
278  */
279 static void __hrtick_start(void *arg)
280 {
281         struct rq *rq = arg;
282
283         raw_spin_lock(&rq->lock);
284         __hrtick_restart(rq);
285         rq->hrtick_csd_pending = 0;
286         raw_spin_unlock(&rq->lock);
287 }
288
289 /*
290  * Called to set the hrtick timer state.
291  *
292  * called with rq->lock held and irqs disabled
293  */
294 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
295 {
296         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
297         ktime_t time;
298         s64 delta;
299
300         /*
301          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
302          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
303          */
304         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
305         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
306
307         hrtimer_set_expires(timer, time);
308
309         if (rq == this_rq()) {
310                 __hrtick_restart(rq);
311         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
312                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
313                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
314         }
315 }
316
317 #else
318 /*
319  * Called to set the hrtick timer state.
320  *
321  * called with rq->lock held and irqs disabled
322  */
323 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
324 {
325         /*
326          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
327          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
328          */
329         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
330         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
331                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
332 }
333 #endif /* CONFIG_SMP */
334
335 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
336 {
337 #ifdef CONFIG_SMP
338         rq->hrtick_csd_pending = 0;
339
340         rq->hrtick_csd.flags = 0;
341         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
342         rq->hrtick_csd.info = rq;
343 #endif
344
345         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
346         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
347 }
348 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
349 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
350 {
351 }
352
353 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
354 {
355 }
356 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
357
358 /*
359  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
360  */
361 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
362         ({                                                              \
363                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
364                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
365                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
366                                                                         \
367                 for (;;) {                                              \
368                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
369                         if (_old == _val)                               \
370                                 break;                                  \
371                         _val = _old;                                    \
372                 }                                                       \
373         _old;                                                           \
374 })
375
376 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
377 /*
378  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
379  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
380  * spurious IPIs.
381  */
382 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
383 {
384         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
385         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
386 }
387
388 /*
389  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
390  *
391  * If this returns true, then the idle task promises to call
392  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
393  */
394 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
395 {
396         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
397         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
398
399         for (;;) {
400                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
401                         return false;
402                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
403                         return true;
404                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
405                 if (old == val)
406                         break;
407                 val = old;
408         }
409         return true;
410 }
411
412 #else
413 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
414 {
415         set_tsk_need_resched(p);
416         return true;
417 }
418
419 #ifdef CONFIG_SMP
420 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
421 {
422         return false;
423 }
424 #endif
425 #endif
426
427 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
428 {
429         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
430
431         /*
432          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
433          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
434          * wakeup due to that.
435          *
436          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
437          * barrier implied by the wakeup in wake_up_q().
438          */
439         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
440                 return;
441
442         get_task_struct(task);
443
444         /*
445          * The head is context local, there can be no concurrency.
446          */
447         *head->lastp = node;
448         head->lastp = &node->next;
449 }
450
451 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
452 {
453         struct wake_q_node *node = head->first;
454
455         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
456                 struct task_struct *task;
457
458                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
459                 BUG_ON(!task);
460                 /* task can safely be re-inserted now */
461                 node = node->next;
462                 task->wake_q.next = NULL;
463
464                 /*
465                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
466                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
467                  */
468                 wake_up_process(task);
469                 put_task_struct(task);
470         }
471 }
472
473 /*
474  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
475  *
476  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
477  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
478  * the target CPU.
479  */
480 void resched_curr(struct rq *rq)
481 {
482         struct task_struct *curr = rq->curr;
483         int cpu;
484
485         lockdep_assert_held(&rq->lock);
486
487         if (test_tsk_need_resched(curr))
488                 return;
489
490         cpu = cpu_of(rq);
491
492         if (cpu == smp_processor_id()) {
493                 set_tsk_need_resched(curr);
494                 set_preempt_need_resched();
495                 return;
496         }
497
498         if (set_nr_and_not_polling(curr))
499                 smp_send_reschedule(cpu);
500         else
501                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
502 }
503
504 void resched_cpu(int cpu)
505 {
506         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
507         unsigned long flags;
508
509         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
510                 return;
511         resched_curr(rq);
512         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
513 }
514
515 #ifdef CONFIG_SMP
516 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
517 /*
518  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
519  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
520  *
521  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
522  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
523  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
524  */
525 int get_nohz_timer_target(void)
526 {
527         int i, cpu = smp_processor_id();
528         struct sched_domain *sd;
529
530         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
531                 return cpu;
532
533         rcu_read_lock();
534         for_each_domain(cpu, sd) {
535                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
536                         if (cpu == i)
537                                 continue;
538
539                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(i)) {
540                                 cpu = i;
541                                 goto unlock;
542                         }
543                 }
544         }
545
546         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
547                 cpu = housekeeping_any_cpu();
548 unlock:
549         rcu_read_unlock();
550         return cpu;
551 }
552 /*
553  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
554  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
555  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
556  * idle system the next event might even be infinite time into the
557  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
558  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
559  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
560  * wheel for the next timer event.
561  */
562 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
563 {
564         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
565
566         if (cpu == smp_processor_id())
567                 return;
568
569         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
570                 smp_send_reschedule(cpu);
571         else
572                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
573 }
574
575 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
576 {
577         /*
578          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
579          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
580          * If needed we can still optimize that later with an
581          * empty IRQ.
582          */
583         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
584                 if (cpu != smp_processor_id() ||
585                     tick_nohz_tick_stopped())
586                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
587                 return true;
588         }
589
590         return false;
591 }
592
593 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
594 {
595         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
596                 wake_up_idle_cpu(cpu);
597 }
598
599 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
600 {
601         int cpu = smp_processor_id();
602
603         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
604                 return false;
605
606         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
607                 return true;
608
609         /*
610          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
611          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
612          */
613         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
614         return false;
615 }
616
617 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
618
619 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
620 {
621         return false;
622 }
623
624 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
625
626 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
627 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
628 {
629         int fifo_nr_running;
630
631         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
632         if (rq->dl.dl_nr_running)
633                 return false;
634
635         /*
636          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
637          * actual RR behaviour.
638          */
639         if (rq->rt.rr_nr_running) {
640                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
641                         return true;
642                 else
643                         return false;
644         }
645
646         /*
647          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
648          * forced preemption between FIFO tasks.
649          */
650         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
651         if (fifo_nr_running)
652                 return true;
653
654         /*
655          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
656          * if there's more than one we need the tick for involuntary
657          * preemption.
658          */
659         if (rq->nr_running > 1)
660                 return false;
661
662         return true;
663 }
664 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
665
666 void sched_avg_update(struct rq *rq)
667 {
668         s64 period = sched_avg_period();
669
670         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
671                 /*
672                  * Inline assembly required to prevent the compiler
673                  * optimising this loop into a divmod call.
674                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
675                  */
676                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
677                 rq->age_stamp += period;
678                 rq->rt_avg /= 2;
679         }
680 }
681
682 #endif /* CONFIG_SMP */
683
684 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
685                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
686 /*
687  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
688  * node and @up when leaving it for the final time.
689  *
690  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
691  */
692 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
693                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
694 {
695         struct task_group *parent, *child;
696         int ret;
697
698         parent = from;
699
700 down:
701         ret = (*down)(parent, data);
702         if (ret)
703                 goto out;
704         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
705                 parent = child;
706                 goto down;
707
708 up:
709                 continue;
710         }
711         ret = (*up)(parent, data);
712         if (ret || parent == from)
713                 goto out;
714
715         child = parent;
716         parent = parent->parent;
717         if (parent)
718                 goto up;
719 out:
720         return ret;
721 }
722
723 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
724 {
725         return 0;
726 }
727 #endif
728
729 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
730 {
731         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
732         struct load_weight *load = &p->se.load;
733
734         /*
735          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
736          */
737         if (idle_policy(p->policy)) {
738                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
739                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
740                 return;
741         }
742
743         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
744         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
745 }
746
747 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
748 {
749         update_rq_clock(rq);
750         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
751                 sched_info_queued(rq, p);
752         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
753 }
754
755 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
756 {
757         update_rq_clock(rq);
758         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
759                 sched_info_dequeued(rq, p);
760         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
761 }
762
763 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
764 {
765         if (task_contributes_to_load(p))
766                 rq->nr_uninterruptible--;
767
768         enqueue_task(rq, p, flags);
769 }
770
771 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
772 {
773         if (task_contributes_to_load(p))
774                 rq->nr_uninterruptible++;
775
776         dequeue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
780 {
781 /*
782  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
783  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
784  */
785 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
786         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
787 #endif
788 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
789         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
790
791         /*
792          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
793          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
794          * {soft,}irq region.
795          *
796          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
797          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
798          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
799          * monotonic.
800          *
801          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
802          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
803          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
804          * atomic ops.
805          */
806         if (irq_delta > delta)
807                 irq_delta = delta;
808
809         rq->prev_irq_time += irq_delta;
810         delta -= irq_delta;
811 #endif
812 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
813         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
814                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
815                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
816
817                 if (unlikely(steal > delta))
818                         steal = delta;
819
820                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
821                 delta -= steal;
822         }
823 #endif
824
825         rq->clock_task += delta;
826
827 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
828         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
829                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
830 #endif
831 }
832
833 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
834 {
835         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
836         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
837
838         if (stop) {
839                 /*
840                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
841                  * userspace knows about and won't get confused about.
842                  *
843                  * Also, it will make PI more or less work without too
844                  * much confusion -- but then, stop work should not
845                  * rely on PI working anyway.
846                  */
847                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
848
849                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
850         }
851
852         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
853
854         if (old_stop) {
855                 /*
856                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
857                  * it can die in pieces.
858                  */
859                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
860         }
861 }
862
863 /*
864  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
865  */
866 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
867 {
868         return p->static_prio;
869 }
870
871 /*
872  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
873  * without taking RT-inheritance into account. Might be
874  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
875  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
876  * estimator recalculates.
877  */
878 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
879 {
880         int prio;
881
882         if (task_has_dl_policy(p))
883                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
884         else if (task_has_rt_policy(p))
885                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
886         else
887                 prio = __normal_prio(p);
888         return prio;
889 }
890
891 /*
892  * Calculate the current priority, i.e. the priority
893  * taken into account by the scheduler. This value might
894  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
895  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
896  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
897  */
898 static int effective_prio(struct task_struct *p)
899 {
900         p->normal_prio = normal_prio(p);
901         /*
902          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
903          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
904          * to the normal priority:
905          */
906         if (!rt_prio(p->prio))
907                 return p->normal_prio;
908         return p->prio;
909 }
910
911 /**
912  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
913  * @p: the task in question.
914  *
915  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
916  */
917 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
918 {
919         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
920 }
921
922 /*
923  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
924  * use the balance_callback list if you want balancing.
925  *
926  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
927  * balance_callback().
928  */
929 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
930                                        const struct sched_class *prev_class,
931                                        int oldprio)
932 {
933         if (prev_class != p->sched_class) {
934                 if (prev_class->switched_from)
935                         prev_class->switched_from(rq, p);
936
937                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
938         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
939                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
940 }
941
942 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
943 {
944         const struct sched_class *class;
945
946         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
947                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
948         } else {
949                 for_each_class(class) {
950                         if (class == rq->curr->sched_class)
951                                 break;
952                         if (class == p->sched_class) {
953                                 resched_curr(rq);
954                                 break;
955                         }
956                 }
957         }
958
959         /*
960          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
961          * this case, we can save a useless back to back clock update.
962          */
963         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
964                 rq_clock_skip_update(rq, true);
965 }
966
967 #ifdef CONFIG_SMP
968 /*
969  * This is how migration works:
970  *
971  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
972  *    stop_one_cpu().
973  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
974  *    off the CPU)
975  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
976  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
977  *    it and puts it into the right queue.
978  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
979  *    is done.
980  */
981
982 /*
983  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
984  *
985  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
986  */
987 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
988 {
989         lockdep_assert_held(&rq->lock);
990
991         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
992         dequeue_task(rq, p, 0);
993         set_task_cpu(p, new_cpu);
994         raw_spin_unlock(&rq->lock);
995
996         rq = cpu_rq(new_cpu);
997
998         raw_spin_lock(&rq->lock);
999         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1000         enqueue_task(rq, p, 0);
1001         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1002         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1003
1004         return rq;
1005 }
1006
1007 struct migration_arg {
1008         struct task_struct *task;
1009         int dest_cpu;
1010 };
1011
1012 /*
1013  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1014  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1015  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1016  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1017  *
1018  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1019  * as the task is no longer on this CPU.
1020  */
1021 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1022 {
1023         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1024                 return rq;
1025
1026         /* Affinity changed (again). */
1027         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1028                 return rq;
1029
1030         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1031
1032         return rq;
1033 }
1034
1035 /*
1036  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1037  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1038  * 'pushing' onto another runqueue.
1039  */
1040 static int migration_cpu_stop(void *data)
1041 {
1042         struct migration_arg *arg = data;
1043         struct task_struct *p = arg->task;
1044         struct rq *rq = this_rq();
1045
1046         /*
1047          * The original target cpu might have gone down and we might
1048          * be on another cpu but it doesn't matter.
1049          */
1050         local_irq_disable();
1051         /*
1052          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1053          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1054          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1055          */
1056         sched_ttwu_pending();
1057
1058         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1059         raw_spin_lock(&rq->lock);
1060         /*
1061          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1062          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1063          * we're holding p->pi_lock.
1064          */
1065         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1066                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1067         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1068         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1069
1070         local_irq_enable();
1071         return 0;
1072 }
1073
1074 /*
1075  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1076  * actually call this function.
1077  */
1078 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1079 {
1080         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1081         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1082 }
1083
1084 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1085 {
1086         struct rq *rq = task_rq(p);
1087         bool queued, running;
1088
1089         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1090
1091         queued = task_on_rq_queued(p);
1092         running = task_current(rq, p);
1093
1094         if (queued) {
1095                 /*
1096                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1097                  * holding rq->lock.
1098                  */
1099                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1100                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1101         }
1102         if (running)
1103                 put_prev_task(rq, p);
1104
1105         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1106
1107         if (running)
1108                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1109         if (queued)
1110                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1115  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1116  * is removed from the allowed bitmask.
1117  *
1118  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1119  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1120  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1121  */
1122 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1123                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1124 {
1125         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1126         unsigned int dest_cpu;
1127         struct rq_flags rf;
1128         struct rq *rq;
1129         int ret = 0;
1130
1131         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1132
1133         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1134                 /*
1135                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1136                  */
1137                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1138         }
1139
1140         /*
1141          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1142          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1143          */
1144         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1145                 ret = -EINVAL;
1146                 goto out;
1147         }
1148
1149         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1150                 goto out;
1151
1152         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1153                 ret = -EINVAL;
1154                 goto out;
1155         }
1156
1157         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1158
1159         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1160                 /*
1161                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1162                  * !active we want to ensure they are strict per-cpu threads.
1163                  */
1164                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1165                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1166                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1167         }
1168
1169         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1170         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1171                 goto out;
1172
1173         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1174         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1175                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1176                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1177                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1178                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1179                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1180                 return 0;
1181         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1182                 /*
1183                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1184                  * afterwards anyway.
1185                  */
1186                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
1187                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1188                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
1189         }
1190 out:
1191         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1192
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1197 {
1198         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1199 }
1200 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1201
1202 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1203 {
1204 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1205         /*
1206          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1207          * ttwu() will sort out the placement.
1208          */
1209         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1210                         !p->on_rq);
1211
1212         /*
1213          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1214          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1215          * time relying on p->on_rq.
1216          */
1217         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1218                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1219                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1220
1221 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1222         /*
1223          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1224          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1225          *
1226          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1227          * see task_group().
1228          *
1229          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1230          * task_rq_lock().
1231          */
1232         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1233                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1234 #endif
1235 #endif
1236
1237         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1238
1239         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1240                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1241                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1242                 p->se.nr_migrations++;
1243                 perf_event_task_migrate(p);
1244         }
1245
1246         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1247 }
1248
1249 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1250 {
1251         if (task_on_rq_queued(p)) {
1252                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1253
1254                 src_rq = task_rq(p);
1255                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1256
1257                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1258                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1259                 set_task_cpu(p, cpu);
1260                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1261                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1262                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1263         } else {
1264                 /*
1265                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1266                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1267                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1268                  */
1269                 p->wake_cpu = cpu;
1270         }
1271 }
1272
1273 struct migration_swap_arg {
1274         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1275         int src_cpu, dst_cpu;
1276 };
1277
1278 static int migrate_swap_stop(void *data)
1279 {
1280         struct migration_swap_arg *arg = data;
1281         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1282         int ret = -EAGAIN;
1283
1284         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1285                 return -EAGAIN;
1286
1287         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1288         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1289
1290         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1291                         &arg->dst_task->pi_lock);
1292         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1293
1294         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1295                 goto unlock;
1296
1297         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1298                 goto unlock;
1299
1300         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1301                 goto unlock;
1302
1303         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1304                 goto unlock;
1305
1306         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1307         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1308
1309         ret = 0;
1310
1311 unlock:
1312         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1313         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1314         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1315
1316         return ret;
1317 }
1318
1319 /*
1320  * Cross migrate two tasks
1321  */
1322 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1323 {
1324         struct migration_swap_arg arg;
1325         int ret = -EINVAL;
1326
1327         arg = (struct migration_swap_arg){
1328                 .src_task = cur,
1329                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1330                 .dst_task = p,
1331                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1332         };
1333
1334         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1335                 goto out;
1336
1337         /*
1338          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1339          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1340          */
1341         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1342                 goto out;
1343
1344         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1345                 goto out;
1346
1347         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1348                 goto out;
1349
1350         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1351         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1352
1353 out:
1354         return ret;
1355 }
1356
1357 /*
1358  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1359  *
1360  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1361  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1362  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1363  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1364  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1365  * @p has remained unscheduled the whole time.
1366  *
1367  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1368  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1369  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1370  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1371  * waiting to become inactive.
1372  */
1373 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1374 {
1375         int running, queued;
1376         struct rq_flags rf;
1377         unsigned long ncsw;
1378         struct rq *rq;
1379
1380         for (;;) {
1381                 /*
1382                  * We do the initial early heuristics without holding
1383                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1384                  * the runqueue lock when things look like they will
1385                  * work out!
1386                  */
1387                 rq = task_rq(p);
1388
1389                 /*
1390                  * If the task is actively running on another CPU
1391                  * still, just relax and busy-wait without holding
1392                  * any locks.
1393                  *
1394                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1395                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1396                  * But we don't care, since "task_running()" will
1397                  * return false if the runqueue has changed and p
1398                  * is actually now running somewhere else!
1399                  */
1400                 while (task_running(rq, p)) {
1401                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1402                                 return 0;
1403                         cpu_relax();
1404                 }
1405
1406                 /*
1407                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1408                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1409                  * just go back and repeat.
1410                  */
1411                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1412                 trace_sched_wait_task(p);
1413                 running = task_running(rq, p);
1414                 queued = task_on_rq_queued(p);
1415                 ncsw = 0;
1416                 if (!match_state || p->state == match_state)
1417                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1418                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1419
1420                 /*
1421                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1422                  */
1423                 if (unlikely(!ncsw))
1424                         break;
1425
1426                 /*
1427                  * Was it really running after all now that we
1428                  * checked with the proper locks actually held?
1429                  *
1430                  * Oops. Go back and try again..
1431                  */
1432                 if (unlikely(running)) {
1433                         cpu_relax();
1434                         continue;
1435                 }
1436
1437                 /*
1438                  * It's not enough that it's not actively running,
1439                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1440                  * preempted!
1441                  *
1442                  * So if it was still runnable (but just not actively
1443                  * running right now), it's preempted, and we should
1444                  * yield - it could be a while.
1445                  */
1446                 if (unlikely(queued)) {
1447                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1448
1449                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1450                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1451                         continue;
1452                 }
1453
1454                 /*
1455                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1456                  * runnable, which means that it will never become
1457                  * running in the future either. We're all done!
1458                  */
1459                 break;
1460         }
1461
1462         return ncsw;
1463 }
1464
1465 /***
1466  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1467  * @p: the to-be-kicked thread
1468  *
1469  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1470  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1471  *
1472  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1473  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1474  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1475  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1476  * achieved as well.
1477  */
1478 void kick_process(struct task_struct *p)
1479 {
1480         int cpu;
1481
1482         preempt_disable();
1483         cpu = task_cpu(p);
1484         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1485                 smp_send_reschedule(cpu);
1486         preempt_enable();
1487 }
1488 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1489
1490 /*
1491  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1492  *
1493  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1494  *
1495  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1496  *
1497  *  - on cpu-up we allow per-cpu kthreads on the online && !active cpu,
1498  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1499  *    cpu isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1500  *    see it.
1501  *
1502  *  - on cpu-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1503  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1504  *    cpu. Existing tasks will remain running there and will be taken
1505  *    off.
1506  *
1507  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1508  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1509  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1510  * to satisfy the above rules.
1511  */
1512 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1513 {
1514         int nid = cpu_to_node(cpu);
1515         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1516         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1517         int dest_cpu;
1518
1519         /*
1520          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1521          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1522          * select the cpu on the other node.
1523          */
1524         if (nid != -1) {
1525                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1526
1527                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1528                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1529                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1530                                 continue;
1531                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1532                                 return dest_cpu;
1533                 }
1534         }
1535
1536         for (;;) {
1537                 /* Any allowed, online CPU? */
1538                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1539                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1540                                 continue;
1541                         goto out;
1542                 }
1543
1544                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1545                 switch (state) {
1546                 case cpuset:
1547                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1548                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1549                                 state = possible;
1550                                 break;
1551                         }
1552                         /* fall-through */
1553                 case possible:
1554                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1555                         state = fail;
1556                         break;
1557
1558                 case fail:
1559                         BUG();
1560                         break;
1561                 }
1562         }
1563
1564 out:
1565         if (state != cpuset) {
1566                 /*
1567                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1568                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1569                  * leave kernel.
1570                  */
1571                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1572                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1573                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1574                 }
1575         }
1576
1577         return dest_cpu;
1578 }
1579
1580 /*
1581  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1582  */
1583 static inline
1584 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1585 {
1586         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1587
1588         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1589                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1590         else
1591                 cpu = cpumask_any(tsk_cpus_allowed(p));
1592
1593         /*
1594          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1595          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1596          * cpu.
1597          *
1598          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1599          *
1600          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1601          *   not worry about this generic constraint ]
1602          */
1603         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1604                      !cpu_online(cpu)))
1605                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1606
1607         return cpu;
1608 }
1609
1610 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1611 {
1612         s64 diff = sample - *avg;
1613         *avg += diff >> 3;
1614 }
1615
1616 #else
1617
1618 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1619                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1620 {
1621         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1622 }
1623
1624 #endif /* CONFIG_SMP */
1625
1626 static void
1627 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1628 {
1629 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1630         struct rq *rq = this_rq();
1631
1632 #ifdef CONFIG_SMP
1633         int this_cpu = smp_processor_id();
1634
1635         if (cpu == this_cpu) {
1636                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1637                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1638         } else {
1639                 struct sched_domain *sd;
1640
1641                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1642                 rcu_read_lock();
1643                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1644                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1645                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1646                                 break;
1647                         }
1648                 }
1649                 rcu_read_unlock();
1650         }
1651
1652         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1653                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1654
1655 #endif /* CONFIG_SMP */
1656
1657         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1658         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1659
1660         if (wake_flags & WF_SYNC)
1661                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1662
1663 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1664 }
1665
1666 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1667 {
1668         activate_task(rq, p, en_flags);
1669         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1670
1671         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1672         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1673                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1674 }
1675
1676 /*
1677  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1678  */
1679 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1680                            struct pin_cookie cookie)
1681 {
1682         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1683         p->state = TASK_RUNNING;
1684         trace_sched_wakeup(p);
1685
1686 #ifdef CONFIG_SMP
1687         if (p->sched_class->task_woken) {
1688                 /*
1689                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1690                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1691                  */
1692                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1693                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1694                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, cookie);
1695         }
1696
1697         if (rq->idle_stamp) {
1698                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1699                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1700
1701                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1702
1703                 if (rq->avg_idle > max)
1704                         rq->avg_idle = max;
1705
1706                 rq->idle_stamp = 0;
1707         }
1708 #endif
1709 }
1710
1711 static void
1712 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1713                  struct pin_cookie cookie)
1714 {
1715         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1716
1717         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1718
1719 #ifdef CONFIG_SMP
1720         if (p->sched_contributes_to_load)
1721                 rq->nr_uninterruptible--;
1722
1723         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1724                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1725 #endif
1726
1727         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1728         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, cookie);
1729 }
1730
1731 /*
1732  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1733  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1734  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1735  * the task is still ->on_rq.
1736  */
1737 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1738 {
1739         struct rq_flags rf;
1740         struct rq *rq;
1741         int ret = 0;
1742
1743         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1744         if (task_on_rq_queued(p)) {
1745                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1746                 update_rq_clock(rq);
1747                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf.cookie);
1748                 ret = 1;
1749         }
1750         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1751
1752         return ret;
1753 }
1754
1755 #ifdef CONFIG_SMP
1756 void sched_ttwu_pending(void)
1757 {
1758         struct rq *rq = this_rq();
1759         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1760         struct pin_cookie cookie;
1761         struct task_struct *p;
1762         unsigned long flags;
1763
1764         if (!llist)
1765                 return;
1766
1767         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1768         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1769
1770         while (llist) {
1771                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1772                 llist = llist_next(llist);
1773                 /*
1774                  * See ttwu_queue(); we only call ttwu_queue_remote() when
1775                  * its a x-cpu wakeup.
1776                  */
1777                 ttwu_do_activate(rq, p, WF_MIGRATED, cookie);
1778         }
1779
1780         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1781         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1782 }
1783
1784 void scheduler_ipi(void)
1785 {
1786         /*
1787          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1788          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1789          * this IPI.
1790          */
1791         preempt_fold_need_resched();
1792
1793         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1794                 return;
1795
1796         /*
1797          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1798          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1799          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1800          * we do call them.
1801          *
1802          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1803          * properly.
1804          *
1805          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1806          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1807          * somewhat pessimize the simple resched case.
1808          */
1809         irq_enter();
1810         sched_ttwu_pending();
1811
1812         /*
1813          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1814          */
1815         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1816                 this_rq()->idle_balance = 1;
1817                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1818         }
1819         irq_exit();
1820 }
1821
1822 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1823 {
1824         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1825
1826         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1827                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1828                         smp_send_reschedule(cpu);
1829                 else
1830                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1831         }
1832 }
1833
1834 void wake_up_if_idle(int cpu)
1835 {
1836         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1837         unsigned long flags;
1838
1839         rcu_read_lock();
1840
1841         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1842                 goto out;
1843
1844         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1845                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1846         } else {
1847                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1848                 if (is_idle_task(rq->curr))
1849                         smp_send_reschedule(cpu);
1850                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1851                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1852         }
1853
1854 out:
1855         rcu_read_unlock();
1856 }
1857
1858 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1859 {
1860         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1861 }
1862 #endif /* CONFIG_SMP */
1863
1864 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1865 {
1866         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1867         struct pin_cookie cookie;
1868
1869 #if defined(CONFIG_SMP)
1870         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1871                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1872                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1873                 return;
1874         }
1875 #endif
1876
1877         raw_spin_lock(&rq->lock);
1878         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1879         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, cookie);
1880         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1881         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1882 }
1883
1884 /*
1885  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1886  *
1887  *  MIGRATION
1888  *
1889  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1890  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1891  * execution on its new cpu [c1].
1892  *
1893  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1894  *
1895  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1896  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1897  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1898  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1899  *
1900  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1901  * Note: we only require RCpc transitivity.
1902  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1903  *
1904  * Example:
1905  *
1906  *   CPU0            CPU1            CPU2
1907  *
1908  *   LOCK rq(0)->lock
1909  *   sched-out X
1910  *   sched-in Y
1911  *   UNLOCK rq(0)->lock
1912  *
1913  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1914  *                                   dequeue X
1915  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1916  *
1917  *                                   LOCK rq(1)->lock
1918  *                                   enqueue X
1919  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1920  *
1921  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1922  *                   sched-out Z
1923  *                   sched-in X
1924  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1925  *
1926  *
1927  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1928  *
1929  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1930  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1931  * chain to provide order. Instead we do:
1932  *
1933  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1934  *   2) smp_cond_acquire(!X->on_cpu)
1935  *
1936  * Example:
1937  *
1938  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1939  *
1940  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1941  *   dequeue X
1942  *   sched-out X
1943  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1944  *
1945  *                    smp_cond_acquire(!X->on_cpu);
1946  *                    X->state = WAKING
1947  *                    set_task_cpu(X,2)
1948  *
1949  *                    LOCK rq(2)->lock
1950  *                    enqueue X
1951  *                    X->state = RUNNING
1952  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1953  *
1954  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1955  *                                          sched-out Z
1956  *                                          sched-in X
1957  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1958  *
1959  *                    UNLOCK X->pi_lock
1960  *   UNLOCK rq(0)->lock
1961  *
1962  *
1963  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1964  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1965  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1966  * its wakeup.
1967  *
1968  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1969  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1970  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1971  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_acquire).
1972  *
1973  */
1974
1975 /**
1976  * try_to_wake_up - wake up a thread
1977  * @p: the thread to be awakened
1978  * @state: the mask of task states that can be woken
1979  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1980  *
1981  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1982  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1983  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1984  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1985  * runnable without the overhead of this.
1986  *
1987  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1988  * or @state didn't match @p's state.
1989  */
1990 static int
1991 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1992 {
1993         unsigned long flags;
1994         int cpu, success = 0;
1995
1996         /*
1997          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1998          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1999          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
2000          * set_current_state() the waiting thread does.
2001          */
2002         smp_mb__before_spinlock();
2003         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2004         if (!(p->state & state))
2005                 goto out;
2006
2007         trace_sched_waking(p);
2008
2009         success = 1; /* we're going to change ->state */
2010         cpu = task_cpu(p);
2011
2012         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2013                 goto stat;
2014
2015 #ifdef CONFIG_SMP
2016         /*
2017          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2018          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2019          *
2020          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2021          * from the runqueue.
2022          *
2023          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2024          *      UNLOCK rq->lock
2025          *                      RMB
2026          *      LOCK   rq->lock
2027          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2028          *
2029          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2030          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2031          * task, the second putting it to sleep.
2032          */
2033         smp_rmb();
2034
2035         /*
2036          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2037          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2038          *
2039          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2040          *
2041          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2042          * their previous state and preserve Program Order.
2043          */
2044         smp_cond_acquire(!p->on_cpu);
2045
2046         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2047         p->state = TASK_WAKING;
2048
2049         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2050         if (task_cpu(p) != cpu) {
2051                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2052                 set_task_cpu(p, cpu);
2053         }
2054 #endif /* CONFIG_SMP */
2055
2056         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2057 stat:
2058         if (schedstat_enabled())
2059                 ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2060 out:
2061         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2062
2063         return success;
2064 }
2065
2066 /**
2067  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2068  * @p: the thread to be awakened
2069  *
2070  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2071  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2072  * the current task.
2073  */
2074 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct pin_cookie cookie)
2075 {
2076         struct rq *rq = task_rq(p);
2077
2078         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2079             WARN_ON_ONCE(p == current))
2080                 return;
2081
2082         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2083
2084         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2085                 /*
2086                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2087                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2088                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2089                  * not yet picked a replacement task.
2090                  */
2091                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
2092                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2093                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2094                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2095                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, cookie);
2096         }
2097
2098         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2099                 goto out;
2100
2101         trace_sched_waking(p);
2102
2103         if (!task_on_rq_queued(p))
2104                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2105
2106         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, cookie);
2107         if (schedstat_enabled())
2108                 ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2109 out:
2110         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2111 }
2112
2113 /**
2114  * wake_up_process - Wake up a specific process
2115  * @p: The process to be woken up.
2116  *
2117  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2118  * processes.
2119  *
2120  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2121  *
2122  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2123  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2124  */
2125 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2126 {
2127         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2128 }
2129 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2130
2131 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2132 {
2133         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2134 }
2135
2136 /*
2137  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2138  */
2139 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2140 {
2141         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2142
2143         dl_se->dl_runtime = 0;
2144         dl_se->dl_deadline = 0;
2145         dl_se->dl_period = 0;
2146         dl_se->flags = 0;
2147         dl_se->dl_bw = 0;
2148
2149         dl_se->dl_throttled = 0;
2150         dl_se->dl_yielded = 0;
2151 }
2152
2153 /*
2154  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2155  * p is forked by current.
2156  *
2157  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2158  */
2159 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2160 {
2161         p->on_rq                        = 0;
2162
2163         p->se.on_rq                     = 0;
2164         p->se.exec_start                = 0;
2165         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2166         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2167         p->se.nr_migrations             = 0;
2168         p->se.vruntime                  = 0;
2169         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2170
2171 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2172         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2173 #endif
2174
2175 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2176         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2177         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2178 #endif
2179
2180         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2181         init_dl_task_timer(&p->dl);
2182         __dl_clear_params(p);
2183
2184         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2185         p->rt.timeout           = 0;
2186         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2187         p->rt.on_rq             = 0;
2188         p->rt.on_list           = 0;
2189
2190 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2191         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2192 #endif
2193
2194 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2195         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2196                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2197                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2198         }
2199
2200         if (clone_flags & CLONE_VM)
2201                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2202         else
2203                 p->numa_preferred_nid = -1;
2204
2205         p->node_stamp = 0ULL;
2206         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2207         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2208         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2209         p->numa_faults = NULL;
2210         p->last_task_numa_placement = 0;
2211         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2212
2213         p->numa_group = NULL;
2214 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2215 }
2216
2217 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2218
2219 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2220
2221 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2222 {
2223         if (enabled)
2224                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2225         else
2226                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2227 }
2228
2229 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2230 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2231                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2232 {
2233         struct ctl_table t;
2234         int err;
2235         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2236
2237         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2238                 return -EPERM;
2239
2240         t = *table;
2241         t.data = &state;
2242         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2243         if (err < 0)
2244                 return err;
2245         if (write)
2246                 set_numabalancing_state(state);
2247         return err;
2248 }
2249 #endif
2250 #endif
2251
2252 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2253
2254 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2255 static void set_schedstats(bool enabled)
2256 {
2257         if (enabled)
2258                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2259         else
2260                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2261 }
2262
2263 void force_schedstat_enabled(void)
2264 {
2265         if (!schedstat_enabled()) {
2266                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2267                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2268         }
2269 }
2270
2271 static int __init setup_schedstats(char *str)
2272 {
2273         int ret = 0;
2274         if (!str)
2275                 goto out;
2276
2277         if (!strcmp(str, "enable")) {
2278                 set_schedstats(true);
2279                 ret = 1;
2280         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2281                 set_schedstats(false);
2282                 ret = 1;
2283         }
2284 out:
2285         if (!ret)
2286                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2287
2288         return ret;
2289 }
2290 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2291
2292 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2293 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2294                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2295 {
2296         struct ctl_table t;
2297         int err;
2298         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2299
2300         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2301                 return -EPERM;
2302
2303         t = *table;
2304         t.data = &state;
2305         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2306         if (err < 0)
2307                 return err;
2308         if (write)
2309                 set_schedstats(state);
2310         return err;
2311 }
2312 #endif
2313 #endif
2314
2315 /*
2316  * fork()/clone()-time setup:
2317  */
2318 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2319 {
2320         unsigned long flags;
2321         int cpu = get_cpu();
2322
2323         __sched_fork(clone_flags, p);
2324         /*
2325          * We mark the process as running here. This guarantees that
2326          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2327          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2328          */
2329         p->state = TASK_RUNNING;
2330
2331         /*
2332          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2333          */
2334         p->prio = current->normal_prio;
2335
2336         /*
2337          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2338          */
2339         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2340                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2341                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2342                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2343                         p->rt_priority = 0;
2344                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2345                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2346
2347                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2348                 set_load_weight(p);
2349
2350                 /*
2351                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2352                  * fulfilled its duty:
2353                  */
2354                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2355         }
2356
2357         if (dl_prio(p->prio)) {
2358                 put_cpu();
2359                 return -EAGAIN;
2360         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2361                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2362         } else {
2363                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2364         }
2365
2366         if (p->sched_class->task_fork)
2367                 p->sched_class->task_fork(p);
2368
2369         /*
2370          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2371          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2372          * is ran before sched_fork().
2373          *
2374          * Silence PROVE_RCU.
2375          */
2376         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2377         set_task_cpu(p, cpu);
2378         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2379
2380 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2381         if (likely(sched_info_on()))
2382                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2383 #endif
2384 #if defined(CONFIG_SMP)
2385         p->on_cpu = 0;
2386 #endif
2387         init_task_preempt_count(p);
2388 #ifdef CONFIG_SMP
2389         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2390         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2391 #endif
2392
2393         put_cpu();
2394         return 0;
2395 }
2396
2397 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2398 {
2399         if (runtime == RUNTIME_INF)
2400                 return 1ULL << 20;
2401
2402         /*
2403          * Doing this here saves a lot of checks in all
2404          * the calling paths, and returning zero seems
2405          * safe for them anyway.
2406          */
2407         if (period == 0)
2408                 return 0;
2409
2410         return div64_u64(runtime << 20, period);
2411 }
2412
2413 #ifdef CONFIG_SMP
2414 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2415 {
2416         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2417                          "sched RCU must be held");
2418         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2419 }
2420
2421 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2422 {
2423         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2424         int cpus = 0;
2425
2426         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2427                          "sched RCU must be held");
2428         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2429                 cpus++;
2430
2431         return cpus;
2432 }
2433 #else
2434 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2435 {
2436         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2437 }
2438
2439 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2440 {
2441         return 1;
2442 }
2443 #endif
2444
2445 /*
2446  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2447  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2448  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2449  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2450  *
2451  * This function is called while holding p's rq->lock.
2452  *
2453  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2454  * __setparam_dl().
2455  */
2456 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2457                        const struct sched_attr *attr)
2458 {
2459
2460         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2461         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2462         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2463         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2464         int cpus, err = -1;
2465
2466         /* !deadline task may carry old deadline bandwidth */
2467         if (new_bw == p->dl.dl_bw && task_has_dl_policy(p))
2468                 return 0;
2469
2470         /*
2471          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2472          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2473          * allocated bandwidth of the container.
2474          */
2475         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2476         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2477         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2478             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2479                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2480                 err = 0;
2481         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2482                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2483                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2484                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2485                 err = 0;
2486         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2487                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2488                 err = 0;
2489         }
2490         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2491
2492         return err;
2493 }
2494
2495 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2496
2497 /*
2498  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2499  *
2500  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2501  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2502  * on the runqueue and wakes it.
2503  */
2504 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2505 {
2506         struct rq_flags rf;
2507         struct rq *rq;
2508
2509         /* Initialize new task's runnable average */
2510         init_entity_runnable_average(&p->se);
2511         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2512 #ifdef CONFIG_SMP
2513         /*
2514          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2515          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2516          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2517          */
2518         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2519 #endif
2520         /* Post initialize new task's util average when its cfs_rq is set */
2521         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2522
2523         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2524         activate_task(rq, p, 0);
2525         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2526         trace_sched_wakeup_new(p);
2527         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2528 #ifdef CONFIG_SMP
2529         if (p->sched_class->task_woken) {
2530                 /*
2531                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2532                  * drop it.
2533                  */
2534                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
2535                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2536                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
2537         }
2538 #endif
2539         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2540 }
2541
2542 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2543
2544 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2545
2546 void preempt_notifier_inc(void)
2547 {
2548         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2549 }
2550 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2551
2552 void preempt_notifier_dec(void)
2553 {
2554         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2555 }
2556 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2557
2558 /**
2559  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2560  * @notifier: notifier struct to register
2561  */
2562 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2563 {
2564         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2565                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2566
2567         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2568 }
2569 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2570
2571 /**
2572  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2573  * @notifier: notifier struct to unregister
2574  *
2575  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2576  */
2577 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2578 {
2579         hlist_del(&notifier->link);
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2582
2583 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2584 {
2585         struct preempt_notifier *notifier;
2586
2587         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2588                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2589 }
2590
2591 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2592 {
2593         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2594                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2595 }
2596
2597 static void
2598 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2599                                    struct task_struct *next)
2600 {
2601         struct preempt_notifier *notifier;
2602
2603         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2604                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2605 }
2606
2607 static __always_inline void
2608 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2609                                  struct task_struct *next)
2610 {
2611         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2612                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2613 }
2614
2615 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2616
2617 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2618 {
2619 }
2620
2621 static inline void
2622 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2623                                  struct task_struct *next)
2624 {
2625 }
2626
2627 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2628
2629 /**
2630  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2631  * @rq: the runqueue preparing to switch
2632  * @prev: the current task that is being switched out
2633  * @next: the task we are going to switch to.
2634  *
2635  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2636  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2637  * switch.
2638  *
2639  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2640  * hooks.
2641  */
2642 static inline void
2643 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2644                     struct task_struct *next)
2645 {
2646         sched_info_switch(rq, prev, next);
2647         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2648         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2649         prepare_lock_switch(rq, next);
2650         prepare_arch_switch(next);
2651 }
2652
2653 /**
2654  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2655  * @prev: the thread we just switched away from.
2656  *
2657  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2658  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2659  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2660  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2661  *
2662  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2663  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2664  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2665  * details.)
2666  *
2667  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2668  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2669  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2670  * because prev may have moved to another CPU.
2671  */
2672 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2673         __releases(rq->lock)
2674 {
2675         struct rq *rq = this_rq();
2676         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2677         long prev_state;
2678
2679         /*
2680          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2681          * because it left us after:
2682          *
2683          *      schedule()
2684          *        preempt_disable();                    // 1
2685          *        __schedule()
2686          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2687          *
2688          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2689          */
2690         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2691                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2692                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2693                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2694
2695         rq->prev_mm = NULL;
2696
2697         /*
2698          * A task struct has one reference for the use as "current".
2699          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2700          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2701          * the scheduled task must drop that reference.
2702          *
2703          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2704          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2705          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2706          * transition, resulting in a double drop.
2707          */
2708         prev_state = prev->state;
2709         vtime_task_switch(prev);
2710         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2711         finish_lock_switch(rq, prev);
2712         finish_arch_post_lock_switch();
2713
2714         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2715         if (mm)
2716                 mmdrop(mm);
2717         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2718                 if (prev->sched_class->task_dead)
2719                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2720
2721                 /*
2722                  * Remove function-return probe instances associated with this
2723                  * task and put them back on the free list.
2724                  */
2725                 kprobe_flush_task(prev);
2726                 put_task_struct(prev);
2727         }
2728
2729         tick_nohz_task_switch();
2730         return rq;
2731 }
2732
2733 #ifdef CONFIG_SMP
2734
2735 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2736 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2737 {
2738         struct callback_head *head, *next;
2739         void (*func)(struct rq *rq);
2740         unsigned long flags;
2741
2742         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2743         head = rq->balance_callback;
2744         rq->balance_callback = NULL;
2745         while (head) {
2746                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2747                 next = head->next;
2748                 head->next = NULL;
2749                 head = next;
2750
2751                 func(rq);
2752         }
2753         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2754 }
2755
2756 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2757 {
2758         if (unlikely(rq->balance_callback))
2759                 __balance_callback(rq);
2760 }
2761
2762 #else
2763
2764 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2765 {
2766 }
2767
2768 #endif
2769
2770 /**
2771  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2772  * @prev: the thread we just switched away from.
2773  */
2774 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2775         __releases(rq->lock)
2776 {
2777         struct rq *rq;
2778
2779         /*
2780          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2781          * finish_task_switch() for details.
2782          *
2783          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2784          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2785          * PREEMPT_COUNT kernels).
2786          */
2787
2788         rq = finish_task_switch(prev);
2789         balance_callback(rq);
2790         preempt_enable();
2791
2792         if (current->set_child_tid)
2793                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2794 }
2795
2796 /*
2797  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2798  */
2799 static __always_inline struct rq *
2800 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2801                struct task_struct *next, struct pin_cookie cookie)
2802 {
2803         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2804
2805         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2806
2807         mm = next->mm;
2808         oldmm = prev->active_mm;
2809         /*
2810          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2811          * combine the page table reload and the switch backend into
2812          * one hypercall.
2813          */
2814         arch_start_context_switch(prev);
2815
2816         if (!mm) {
2817                 next->active_mm = oldmm;
2818                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2819                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2820         } else
2821                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2822
2823         if (!prev->mm) {
2824                 prev->active_mm = NULL;
2825                 rq->prev_mm = oldmm;
2826         }
2827         /*
2828          * Since the runqueue lock will be released by the next
2829          * task (which is an invalid locking op but in the case
2830          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2831          * do an early lockdep release here:
2832          */
2833         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
2834         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2835
2836         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2837         switch_to(prev, next, prev);
2838         barrier();
2839
2840         return finish_task_switch(prev);
2841 }
2842
2843 /*
2844  * nr_running and nr_context_switches:
2845  *
2846  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2847  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2848  */
2849 unsigned long nr_running(void)
2850 {
2851         unsigned long i, sum = 0;
2852
2853         for_each_online_cpu(i)
2854                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2855
2856         return sum;
2857 }
2858
2859 /*
2860  * Check if only the current task is running on the cpu.
2861  *
2862  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2863  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2864  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2865  *
2866  * - from a non-preemptable section (of course)
2867  *
2868  * - from a thread that is bound to a single CPU
2869  *
2870  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2871  */
2872 bool single_task_running(void)
2873 {
2874         return raw_rq()->nr_running == 1;
2875 }
2876 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2877
2878 unsigned long long nr_context_switches(void)
2879 {
2880         int i;
2881         unsigned long long sum = 0;
2882
2883         for_each_possible_cpu(i)
2884                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2885
2886         return sum;
2887 }
2888
2889 unsigned long nr_iowait(void)
2890 {
2891         unsigned long i, sum = 0;
2892
2893         for_each_possible_cpu(i)
2894                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2895
2896         return sum;
2897 }
2898
2899 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2900 {
2901         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2902         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2903 }
2904
2905 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2906 {
2907         struct rq *rq = this_rq();
2908         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2909         *load = rq->load.weight;
2910 }
2911
2912 #ifdef CONFIG_SMP
2913
2914 /*
2915  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2916  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2917  */
2918 void sched_exec(void)
2919 {
2920         struct task_struct *p = current;
2921         unsigned long flags;
2922         int dest_cpu;
2923
2924         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2925         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2926         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2927                 goto unlock;
2928
2929         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2930                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2931
2932                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2933                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2934                 return;
2935         }
2936 unlock:
2937         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2938 }
2939
2940 #endif
2941
2942 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2943 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2944
2945 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2946 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2947
2948 /*
2949  * Return accounted runtime for the task.
2950  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2951  * pending runtime that have not been accounted yet.
2952  */
2953 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2954 {
2955         struct rq_flags rf;
2956         struct rq *rq;
2957         u64 ns;
2958
2959 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2960         /*
2961          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2962          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2963          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2964          *
2965          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2966          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2967          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2968          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2969          * been accounted, so we're correct here as well.
2970          */
2971         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2972                 return p->se.sum_exec_runtime;
2973 #endif
2974
2975         rq = task_rq_lock(p, &rf);
2976         /*
2977          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2978          * project cycles that may never be accounted to this
2979          * thread, breaking clock_gettime().
2980          */
2981         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2982                 update_rq_clock(rq);
2983                 p->sched_class->update_curr(rq);
2984         }
2985         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2986         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2987
2988         return ns;
2989 }
2990
2991 /*
2992  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2993  * We call it with interrupts disabled.
2994  */
2995 void scheduler_tick(void)
2996 {
2997         int cpu = smp_processor_id();
2998         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2999         struct task_struct *curr = rq->curr;
3000
3001         sched_clock_tick();
3002
3003         raw_spin_lock(&rq->lock);
3004         update_rq_clock(rq);
3005         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3006         cpu_load_update_active(rq);
3007         calc_global_load_tick(rq);
3008         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3009
3010         perf_event_task_tick();
3011
3012 #ifdef CONFIG_SMP
3013         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3014         trigger_load_balance(rq);
3015 #endif
3016         rq_last_tick_reset(rq);
3017 }
3018
3019 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3020 /**
3021  * scheduler_tick_max_deferment
3022  *
3023  * Keep at least one tick per second when a single
3024  * active task is running because the scheduler doesn't
3025  * yet completely support full dynticks environment.
3026  *
3027  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3028  * balancing, etc... continue to move forward, even
3029  * with a very low granularity.
3030  *
3031  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3032  */
3033 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3034 {
3035         struct rq *rq = this_rq();
3036         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3037
3038         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3039
3040         if (time_before_eq(next, now))
3041                 return 0;
3042
3043         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3044 }
3045 #endif
3046
3047 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3048                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3049 /*
3050  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3051  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3052  */
3053 static inline void preempt_latency_start(int val)
3054 {
3055         if (preempt_count() == val) {
3056                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3057 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3058                 current->preempt_disable_ip = ip;
3059 #endif
3060                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3061         }
3062 }
3063
3064 void preempt_count_add(int val)
3065 {
3066 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3067         /*
3068          * Underflow?
3069          */
3070         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3071                 return;
3072 #endif
3073         __preempt_count_add(val);
3074 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3075         /*
3076          * Spinlock count overflowing soon?
3077          */
3078         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3079                                 PREEMPT_MASK - 10);
3080 #endif
3081         preempt_latency_start(val);
3082 }
3083 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3084 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3085
3086 /*
3087  * If the value passed in equals to the current preempt count
3088  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3089  */
3090 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3091 {
3092         if (preempt_count() == val)
3093                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3094 }
3095
3096 void preempt_count_sub(int val)
3097 {
3098 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3099         /*
3100          * Underflow?
3101          */
3102         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3103                 return;
3104         /*
3105          * Is the spinlock portion underflowing?
3106          */
3107         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3108                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3109                 return;
3110 #endif
3111
3112         preempt_latency_stop(val);
3113         __preempt_count_sub(val);
3114 }
3115 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3116 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3117
3118 #else
3119 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3120 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3121 #endif
3122
3123 /*
3124  * Print scheduling while atomic bug:
3125  */
3126 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3127 {
3128         if (oops_in_progress)
3129                 return;
3130
3131         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3132                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3133
3134         debug_show_held_locks(prev);
3135         print_modules();
3136         if (irqs_disabled())
3137                 print_irqtrace_events(prev);
3138 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3139         if (in_atomic_preempt_off()) {
3140                 pr_err("Preemption disabled at:");
3141                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3142                 pr_cont("\n");
3143         }
3144 #endif
3145         dump_stack();
3146         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3147 }
3148
3149 /*
3150  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3151  */
3152 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3153 {
3154 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3155         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
3156 #endif
3157
3158         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3159                 __schedule_bug(prev);
3160                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3161         }
3162         rcu_sleep_check();
3163
3164         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3165
3166         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3167 }
3168
3169 /*
3170  * Pick up the highest-prio task:
3171  */
3172 static inline struct task_struct *
3173 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct pin_cookie cookie)
3174 {
3175         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3176         struct task_struct *p;
3177
3178         /*
3179          * Optimization: we know that if all tasks are in
3180          * the fair class we can call that function directly:
3181          */
3182         if (likely(prev->sched_class == class &&
3183                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3184                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, cookie);
3185                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3186                         goto again;
3187
3188                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3189                 if (unlikely(!p))
3190                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, cookie);
3191
3192                 return p;
3193         }
3194
3195 again:
3196         for_each_class(class) {
3197                 p = class->pick_next_task(rq, prev, cookie);
3198                 if (p) {
3199                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3200                                 goto again;
3201                         return p;
3202                 }
3203         }
3204
3205         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3206 }
3207
3208 /*
3209  * __schedule() is the main scheduler function.
3210  *
3211  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3212  *
3213  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3214  *
3215  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3216  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3217  *
3218  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3219  *      interrupt handler scheduler_tick().
3220  *
3221  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3222  *      task to the run-queue and that's it.
3223  *
3224  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3225  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3226  *      called on the nearest possible occasion:
3227  *
3228  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3229  *
3230  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3231  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3232  *           spin_unlock()!)
3233  *
3234  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3235  *           preemptible context
3236  *
3237  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3238  *         then at the next:
3239  *
3240  *          - cond_resched() call
3241  *          - explicit schedule() call
3242  *          - return from syscall or exception to user-space
3243  *          - return from interrupt-handler to user-space
3244  *
3245  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3246  */
3247 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3248 {
3249         struct task_struct *prev, *next;
3250         unsigned long *switch_count;
3251         struct pin_cookie cookie;
3252         struct rq *rq;
3253         int cpu;
3254
3255         cpu = smp_processor_id();
3256         rq = cpu_rq(cpu);
3257         prev = rq->curr;
3258
3259         /*
3260          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3261          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3262          * inconsistent (higher) preempt count.
3263          *
3264          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3265          * about this.
3266          */
3267         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3268                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3269
3270         schedule_debug(prev);
3271
3272         if (sched_feat(HRTICK))
3273                 hrtick_clear(rq);
3274
3275         local_irq_disable();
3276         rcu_note_context_switch();
3277
3278         /*
3279          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3280          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3281          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3282          */
3283         smp_mb__before_spinlock();
3284         raw_spin_lock(&rq->lock);
3285         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3286
3287         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3288
3289         switch_count = &prev->nivcsw;
3290         if (!preempt && prev->state) {
3291                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3292                         prev->state = TASK_RUNNING;
3293                 } else {
3294                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3295                         prev->on_rq = 0;
3296
3297                         /*
3298                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3299                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3300                          * concurrency.
3301                          */
3302                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3303                                 struct task_struct *to_wakeup;
3304
3305                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3306                                 if (to_wakeup)
3307                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, cookie);
3308                         }
3309                 }
3310                 switch_count = &prev->nvcsw;
3311         }
3312
3313         if (task_on_rq_queued(prev))
3314                 update_rq_clock(rq);
3315
3316         next = pick_next_task(rq, prev, cookie);
3317         clear_tsk_need_resched(prev);
3318         clear_preempt_need_resched();
3319         rq->clock_skip_update = 0;
3320
3321         if (likely(prev != next)) {
3322                 rq->nr_switches++;
3323                 rq->curr = next;
3324                 ++*switch_count;
3325
3326                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3327                 rq = context_switch(rq, prev, next, cookie); /* unlocks the rq */
3328         } else {
3329                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
3330                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3331         }
3332
3333         balance_callback(rq);
3334 }
3335 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__schedule); /* switch_to() */
3336
3337 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3338 {
3339         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3340                 return;
3341         /*
3342          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3343          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3344          */
3345         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3346                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3347 }
3348
3349 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3350 {
3351         struct task_struct *tsk = current;
3352
3353         sched_submit_work(tsk);
3354         do {
3355                 preempt_disable();
3356                 __schedule(false);
3357                 sched_preempt_enable_no_resched();
3358         } while (need_resched());
3359 }
3360 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3361
3362 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3363 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3364 {
3365         /*
3366          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3367          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3368          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3369          * we find a better solution.
3370          *
3371          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3372          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3373          * too frequently to make sense yet.
3374          */
3375         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3376         schedule();
3377         exception_exit(prev_state);
3378 }
3379 #endif
3380
3381 /**
3382  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3383  *
3384  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3385  */
3386 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3387 {
3388         sched_preempt_enable_no_resched();
3389         schedule();
3390         preempt_disable();
3391 }
3392
3393 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3394 {
3395         do {
3396                 /*
3397                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3398                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3399                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3400                  * by the function tracer will call this function again and
3401                  * cause infinite recursion.
3402                  *
3403                  * Preemption must be disabled here before the function
3404                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3405                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3406                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3407                  * which can also be traced by the function tracer.
3408                  */
3409                 preempt_disable_notrace();
3410                 preempt_latency_start(1);
3411                 __schedule(true);
3412                 preempt_latency_stop(1);
3413                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3414
3415                 /*
3416                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3417                  * between schedule and now.
3418                  */
3419         } while (need_resched());
3420 }
3421
3422 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3423 /*
3424  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3425  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3426  * occur there and call schedule directly.
3427  */
3428 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3429 {
3430         /*
3431          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3432          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3433          */
3434         if (likely(!preemptible()))
3435                 return;
3436
3437         preempt_schedule_common();
3438 }
3439 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3440 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3441
3442 /**
3443  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3444  *
3445  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3446  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3447  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3448  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3449  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3450  * to be called when the system is still in usermode.
3451  *
3452  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3453  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3454  * calling the scheduler.
3455  */
3456 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3457 {
3458         enum ctx_state prev_ctx;
3459
3460         if (likely(!preemptible()))
3461                 return;
3462
3463         do {
3464                 /*
3465                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3466                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3467                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3468                  * by the function tracer will call this function again and
3469                  * cause infinite recursion.
3470                  *
3471                  * Preemption must be disabled here before the function
3472                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3473                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3474                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3475                  * which can also be traced by the function tracer.
3476                  */
3477                 preempt_disable_notrace();
3478                 preempt_latency_start(1);
3479                 /*
3480                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3481                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3482                  * an infinite recursion.
3483                  */
3484                 prev_ctx = exception_enter();
3485                 __schedule(true);
3486                 exception_exit(prev_ctx);
3487
3488                 preempt_latency_stop(1);
3489                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3490         } while (need_resched());
3491 }
3492 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3493
3494 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3495
3496 /*
3497  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3498  * off of irq context.
3499  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3500  * protect us against recursive calling from irq.
3501  */
3502 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3503 {
3504         enum ctx_state prev_state;
3505
3506         /* Catch callers which need to be fixed */
3507         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3508
3509         prev_state = exception_enter();
3510
3511         do {
3512                 preempt_disable();
3513                 local_irq_enable();
3514                 __schedule(true);
3515                 local_irq_disable();
3516                 sched_preempt_enable_no_resched();
3517         } while (need_resched());
3518
3519         exception_exit(prev_state);
3520 }
3521
3522 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3523                           void *key)
3524 {
3525         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3526 }
3527 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3528
3529 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3530
3531 /*
3532  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3533  * @p: task
3534  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3535  *
3536  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3537  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3538  *
3539  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3540  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3541  */
3542 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3543 {
3544         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3545         const struct sched_class *prev_class;
3546         struct rq_flags rf;
3547         struct rq *rq;
3548
3549         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3550
3551         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3552
3553         /*
3554          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3555          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3556          *
3557          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3558          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3559          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3560          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3561          * with interrupts disabled and will complete the lock
3562          * protected section without being interrupted. So there is no
3563          * real need to boost.
3564          */
3565         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3566                 WARN_ON(p != rq->curr);
3567                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3568                 goto out_unlock;
3569         }
3570
3571         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3572         oldprio = p->prio;
3573
3574         if (oldprio == prio)
3575                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3576
3577         prev_class = p->sched_class;
3578         queued = task_on_rq_queued(p);
3579         running = task_current(rq, p);
3580         if (queued)
3581                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3582         if (running)
3583                 put_prev_task(rq, p);
3584
3585         /*
3586          * Boosting condition are:
3587          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3588          *      --> -dl task blocks on mutex A
3589          *
3590          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3591          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3592          *          running task
3593          */
3594         if (dl_prio(prio)) {
3595                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3596                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3597                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3598                         p->dl.dl_boosted = 1;
3599                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3600                 } else
3601                         p->dl.dl_boosted = 0;
3602                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3603         } else if (rt_prio(prio)) {
3604                 if (dl_prio(oldprio))
3605                         p->dl.dl_boosted = 0;
3606                 if (oldprio < prio)
3607                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3608                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3609         } else {
3610                 if (dl_prio(oldprio))
3611                         p->dl.dl_boosted = 0;
3612                 if (rt_prio(oldprio))
3613                         p->rt.timeout = 0;
3614                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3615         }
3616
3617         p->prio = prio;
3618
3619         if (running)
3620                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3621         if (queued)
3622                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3623
3624         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3625 out_unlock:
3626         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3627         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3628
3629         balance_callback(rq);
3630         preempt_enable();
3631 }
3632 #endif
3633
3634 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3635 {
3636         int old_prio, delta, queued;
3637         struct rq_flags rf;
3638         struct rq *rq;
3639
3640         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3641                 return;
3642         /*
3643          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3644          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3645          */
3646         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3647         /*
3648          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3649          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3650          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3651          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3652          */
3653         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3654                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3655                 goto out_unlock;
3656         }
3657         queued = task_on_rq_queued(p);
3658         if (queued)
3659                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3660
3661         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3662         set_load_weight(p);
3663         old_prio = p->prio;
3664         p->prio = effective_prio(p);
3665         delta = p->prio - old_prio;
3666
3667         if (queued) {
3668                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3669                 /*
3670                  * If the task increased its priority or is running and
3671                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3672                  */
3673                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3674                         resched_curr(rq);
3675         }
3676 out_unlock:
3677         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3678 }
3679 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3680
3681 /*
3682  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3683  * @p: task
3684  * @nice: nice value
3685  */
3686 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3687 {
3688         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3689         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3690
3691         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3692                 capable(CAP_SYS_NICE));
3693 }
3694
3695 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3696
3697 /*
3698  * sys_nice - change the priority of the current process.
3699  * @increment: priority increment
3700  *
3701  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3702  * does similar things.
3703  */
3704 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3705 {
3706         long nice, retval;
3707
3708         /*
3709          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3710          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3711          * and we have a single winner.
3712          */
3713         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3714         nice = task_nice(current) + increment;
3715
3716         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3717         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3718                 return -EPERM;
3719
3720         retval = security_task_setnice(current, nice);
3721         if (retval)
3722                 return retval;
3723
3724         set_user_nice(current, nice);
3725         return 0;
3726 }
3727
3728 #endif
3729
3730 /**
3731  * task_prio - return the priority value of a given task.
3732  * @p: the task in question.
3733  *
3734  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3735  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3736  * around 0, value goes from -16 to +15.
3737  */
3738 int task_prio(const struct task_struct *p)
3739 {
3740         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3741 }
3742
3743 /**
3744  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3745  * @cpu: the processor in question.
3746  *
3747  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3748  */
3749 int idle_cpu(int cpu)
3750 {
3751         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3752
3753         if (rq->curr != rq->idle)
3754                 return 0;
3755
3756         if (rq->nr_running)
3757                 return 0;
3758
3759 #ifdef CONFIG_SMP
3760         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3761                 return 0;
3762 #endif
3763
3764         return 1;
3765 }
3766
3767 /**
3768  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3769  * @cpu: the processor in question.
3770  *
3771  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3772  */
3773 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3774 {
3775         return cpu_rq(cpu)->idle;
3776 }
3777
3778 /**
3779  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3780  * @pid: the pid in question.
3781  *
3782  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3783  */
3784 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3785 {
3786         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3787 }
3788
3789 /*
3790  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3791  * SCHED_DEADLINE task.
3792  *
3793  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3794  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3795  * for the first time with its new policy.
3796  */
3797 static void
3798 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3799 {
3800         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3801
3802         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3803         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3804         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3805         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3806         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3807
3808         /*
3809          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3810          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3811          *
3812          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3813          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3814          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3815          * amount.
3816          *
3817          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3818          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3819          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3820          * before the current scheduling deadline.
3821          *
3822          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3823          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3824          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3825          * consume more than promised.
3826          */
3827 }
3828
3829 /*
3830  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3831  * it calls know not to change it.
3832  */
3833 #define SETPARAM_POLICY -1
3834
3835 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3836                 const struct sched_attr *attr)
3837 {
3838         int policy = attr->sched_policy;
3839
3840         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3841                 policy = p->policy;
3842
3843         p->policy = policy;
3844
3845         if (dl_policy(policy))
3846                 __setparam_dl(p, attr);
3847         else if (fair_policy(policy))
3848                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3849
3850         /*
3851          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3852          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3853          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3854          */
3855         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3856         p->normal_prio = normal_prio(p);
3857         set_load_weight(p);
3858 }
3859
3860 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3861 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3862                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3863 {
3864         __setscheduler_params(p, attr);
3865
3866         /*
3867          * Keep a potential priority boosting if called from
3868          * sched_setscheduler().
3869          */
3870         if (keep_boost)
3871                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3872         else
3873                 p->prio = normal_prio(p);
3874
3875         if (dl_prio(p->prio))
3876                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3877         else if (rt_prio(p->prio))
3878                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3879         else
3880                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3881 }
3882
3883 static void
3884 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3885 {
3886         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3887
3888         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3889         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3890         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3891         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3892         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3893 }
3894
3895 /*
3896  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3897  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3898  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3899  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3900  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3901  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3902  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3903  * sched_period, as the latter can be zero).
3904  */
3905 static bool
3906 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3907 {
3908         /* deadline != 0 */
3909         if (attr->sched_deadline == 0)
3910                 return false;
3911
3912         /*
3913          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3914          * that big.
3915          */
3916         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3917                 return false;
3918
3919         /*
3920          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3921          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3922          */
3923         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3924             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3925                 return false;
3926
3927         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3928         if ((attr->sched_period != 0 &&
3929              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3930             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3931                 return false;
3932
3933         return true;
3934 }
3935
3936 /*
3937  * check the target process has a UID that matches the current process's
3938  */
3939 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3940 {
3941         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3942         bool match;
3943
3944         rcu_read_lock();
3945         pcred = __task_cred(p);
3946         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3947                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3948         rcu_read_unlock();
3949         return match;
3950 }
3951
3952 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3953                 const struct sched_attr *attr)
3954 {
3955         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3956
3957         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3958                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3959                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3960                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3961                 return true;
3962
3963         return false;
3964 }
3965
3966 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3967                                 const struct sched_attr *attr,
3968                                 bool user, bool pi)
3969 {
3970         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3971                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3972         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3973         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3974         const struct sched_class *prev_class;
3975         struct rq_flags rf;
3976         int reset_on_fork;
3977         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3978         struct rq *rq;
3979
3980         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3981         BUG_ON(in_interrupt());
3982 recheck:
3983         /* double check policy once rq lock held */
3984         if (policy < 0) {
3985                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3986                 policy = oldpolicy = p->policy;
3987         } else {
3988                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3989
3990                 if (!valid_policy(policy))
3991                         return -EINVAL;
3992         }
3993
3994         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3995                 return -EINVAL;
3996
3997         /*
3998          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3999          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4000          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4001          */
4002         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4003             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4004                 return -EINVAL;
4005         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4006             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4007                 return -EINVAL;
4008
4009         /*
4010          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4011          */
4012         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4013                 if (fair_policy(policy)) {
4014                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4015                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4016                                 return -EPERM;
4017                 }
4018
4019                 if (rt_policy(policy)) {
4020                         unsigned long rlim_rtprio =
4021                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4022
4023                         /* can't set/change the rt policy */
4024                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4025                                 return -EPERM;
4026
4027                         /* can't increase priority */
4028                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4029                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4030                                 return -EPERM;
4031                 }
4032
4033                  /*
4034                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4035                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4036                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4037                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4038                   */
4039                 if (dl_policy(policy))
4040                         return -EPERM;
4041
4042                 /*
4043                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4044                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4045                  */
4046                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4047                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4048                                 return -EPERM;
4049                 }
4050
4051                 /* can't change other user's priorities */
4052                 if (!check_same_owner(p))
4053                         return -EPERM;
4054
4055                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4056                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4057                         return -EPERM;
4058         }
4059
4060         if (user) {
4061                 retval = security_task_setscheduler(p);
4062                 if (retval)
4063                         return retval;
4064         }
4065
4066         /*
4067          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4068          * changing the priority of the task:
4069          *
4070          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4071          * runqueue lock must be held.
4072          */
4073         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4074
4075         /*
4076          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4077          */
4078         if (p == rq->stop) {
4079                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4080                 return -EINVAL;
4081         }
4082
4083         /*
4084          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4085          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4086          */
4087         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4088                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4089                         goto change;
4090                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4091                         goto change;
4092                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4093                         goto change;
4094
4095                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4096                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4097                 return 0;
4098         }
4099 change:
4100
4101         if (user) {
4102 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4103                 /*
4104                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4105                  * assigned.
4106                  */
4107                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4108                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4109                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4110                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4111                         return -EPERM;
4112                 }
4113 #endif
4114 #ifdef CONFIG_SMP
4115                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4116                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4117
4118                         /*
4119                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4120                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4121                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4122                          */
4123                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4124                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4125                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4126                                 return -EPERM;
4127                         }
4128                 }
4129 #endif
4130         }
4131
4132         /* recheck policy now with rq lock held */
4133         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4134                 policy = oldpolicy = -1;
4135                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4136                 goto recheck;
4137         }
4138
4139         /*
4140          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4141          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4142          * is available.
4143          */
4144         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4145                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4146                 return -EBUSY;
4147         }
4148
4149         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4150         oldprio = p->prio;
4151
4152         if (pi) {
4153                 /*
4154                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4155                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4156                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4157                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4158                  * itself.
4159                  */
4160                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4161                 if (new_effective_prio == oldprio)
4162                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4163         }
4164
4165         queued = task_on_rq_queued(p);
4166         running = task_current(rq, p);
4167         if (queued)
4168                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4169         if (running)
4170                 put_prev_task(rq, p);
4171
4172         prev_class = p->sched_class;
4173         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4174
4175         if (running)
4176                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4177         if (queued) {
4178                 /*
4179                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4180                  * increased (user space view).
4181                  */
4182                 if (oldprio < p->prio)
4183                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4184
4185                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4186         }
4187
4188         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4189         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4190         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4191
4192         if (pi)
4193                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4194
4195         /*
4196          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4197          */
4198         balance_callback(rq);
4199         preempt_enable();
4200
4201         return 0;
4202 }
4203
4204 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4205                                const struct sched_param *param, bool check)
4206 {
4207         struct sched_attr attr = {
4208                 .sched_policy   = policy,
4209                 .sched_priority = param->sched_priority,
4210                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4211         };
4212
4213         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4214         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4215                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4216                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4217                 attr.sched_policy = policy;
4218         }
4219
4220         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4221 }
4222 /**
4223  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4224  * @p: the task in question.
4225  * @policy: new policy.
4226  * @param: structure containing the new RT priority.
4227  *
4228  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4229  *
4230  * NOTE that the task may be already dead.
4231  */
4232 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4233                        const struct sched_param *param)
4234 {
4235         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4236 }
4237 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4238
4239 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4240 {
4241         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4242 }
4243 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4244
4245 /**
4246  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4247  * @p: the task in question.
4248  * @policy: new policy.
4249  * @param: structure containing the new RT priority.
4250  *
4251  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4252  * current context has permission.  For example, this is needed in
4253  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4254  * but our caller might not have that capability.
4255  *
4256  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4257  */
4258 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4259                                const struct sched_param *param)
4260 {
4261         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4262 }
4263 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4264
4265 static int
4266 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4267 {
4268         struct sched_param lparam;
4269         struct task_struct *p;
4270         int retval;
4271
4272         if (!param || pid < 0)
4273                 return -EINVAL;
4274         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4275                 return -EFAULT;
4276
4277         rcu_read_lock();
4278         retval = -ESRCH;
4279         p = find_process_by_pid(pid);
4280         if (p != NULL)
4281                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4282         rcu_read_unlock();
4283
4284         return retval;
4285 }
4286
4287 /*
4288  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4289  */
4290 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4291                            struct sched_attr *attr)
4292 {
4293         u32 size;
4294         int ret;
4295
4296         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4297                 return -EFAULT;
4298
4299         /*
4300          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4301          */
4302         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4303
4304         ret = get_user(size, &uattr->size);
4305         if (ret)
4306                 return ret;
4307
4308         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4309                 goto err_size;
4310
4311         if (!size)              /* abi compat */
4312                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4313
4314         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4315                 goto err_size;
4316
4317         /*
4318          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4319          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4320          * user-space does not rely on any kernel feature
4321          * extensions we dont know about yet.
4322          */
4323         if (size > sizeof(*attr)) {
4324                 unsigned char __user *addr;
4325                 unsigned char __user *end;
4326                 unsigned char val;
4327
4328                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4329                 end  = (void __user *)uattr + size;
4330
4331                 for (; addr < end; addr++) {
4332                         ret = get_user(val, addr);
4333                         if (ret)
4334                                 return ret;
4335                         if (val)
4336                                 goto err_size;
4337                 }
4338                 size = sizeof(*attr);
4339         }
4340
4341         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4342         if (ret)
4343                 return -EFAULT;
4344
4345         /*
4346          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4347          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4348          */
4349         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4350
4351         return 0;
4352
4353 err_size:
4354         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4355         return -E2BIG;
4356 }
4357
4358 /**
4359  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4360  * @pid: the pid in question.
4361  * @policy: new policy.
4362  * @param: structure containing the new RT priority.
4363  *
4364  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4365  */
4366 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4367                 struct sched_param __user *, param)
4368 {
4369         /* negative values for policy are not valid */
4370         if (policy < 0)
4371                 return -EINVAL;
4372
4373         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4374 }
4375
4376 /**
4377  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4378  * @pid: the pid in question.
4379  * @param: structure containing the new RT priority.
4380  *
4381  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4382  */
4383 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4384 {
4385         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4386 }
4387
4388 /**
4389  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4390  * @pid: the pid in question.
4391  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4392  * @flags: for future extension.
4393  */
4394 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4395                                unsigned int, flags)
4396 {
4397         struct sched_attr attr;
4398         struct task_struct *p;
4399         int retval;
4400
4401         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4402                 return -EINVAL;
4403
4404         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4405         if (retval)
4406                 return retval;
4407
4408         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4409                 return -EINVAL;
4410
4411         rcu_read_lock();
4412         retval = -ESRCH;
4413         p = find_process_by_pid(pid);
4414         if (p != NULL)
4415                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4416         rcu_read_unlock();
4417
4418         return retval;
4419 }
4420
4421 /**
4422  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4423  * @pid: the pid in question.
4424  *
4425  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4426  * code.
4427  */
4428 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4429 {
4430         struct task_struct *p;
4431         int retval;
4432
4433         if (pid < 0)
4434                 return -EINVAL;
4435
4436         retval = -ESRCH;
4437         rcu_read_lock();
4438         p = find_process_by_pid(pid);
4439         if (p) {
4440                 retval = security_task_getscheduler(p);
4441                 if (!retval)
4442                         retval = p->policy
4443                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4444         }
4445         rcu_read_unlock();
4446         return retval;
4447 }
4448
4449 /**
4450  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4451  * @pid: the pid in question.
4452  * @param: structure containing the RT priority.
4453  *
4454  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4455  * code.
4456  */
4457 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4458 {
4459         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4460         struct task_struct *p;
4461         int retval;
4462
4463         if (!param || pid < 0)
4464                 return -EINVAL;
4465
4466         rcu_read_lock();
4467         p = find_process_by_pid(pid);
4468         retval = -ESRCH;
4469         if (!p)
4470                 goto out_unlock;
4471
4472         retval = security_task_getscheduler(p);
4473         if (retval)
4474                 goto out_unlock;
4475
4476         if (task_has_rt_policy(p))
4477                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4478         rcu_read_unlock();
4479
4480         /*
4481          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4482          */
4483         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4484
4485         return retval;
4486
4487 out_unlock:
4488         rcu_read_unlock();
4489         return retval;
4490 }
4491
4492 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4493                            struct sched_attr *attr,
4494                            unsigned int usize)
4495 {
4496         int ret;
4497
4498         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4499                 return -EFAULT;
4500
4501         /*
4502          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4503          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4504          * user-space does not get uncomplete information.
4505          */
4506         if (usize < sizeof(*attr)) {
4507                 unsigned char *addr;
4508                 unsigned char *end;
4509
4510                 addr = (void *)attr + usize;
4511                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4512
4513                 for (; addr < end; addr++) {
4514                         if (*addr)
4515                                 return -EFBIG;
4516                 }
4517
4518                 attr->size = usize;
4519         }
4520
4521         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4522         if (ret)
4523                 return -EFAULT;
4524
4525         return 0;
4526 }
4527
4528 /**
4529  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4530  * @pid: the pid in question.
4531  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4532  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4533  * @flags: for future extension.
4534  */
4535 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4536                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4537 {
4538         struct sched_attr attr = {
4539                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4540         };
4541         struct task_struct *p;
4542         int retval;
4543
4544         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4545             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4546                 return -EINVAL;
4547
4548         rcu_read_lock();
4549         p = find_process_by_pid(pid);
4550         retval = -ESRCH;
4551         if (!p)
4552                 goto out_unlock;
4553
4554         retval = security_task_getscheduler(p);
4555         if (retval)
4556                 goto out_unlock;
4557
4558         attr.sched_policy = p->policy;
4559         if (p->sched_reset_on_fork)
4560                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4561         if (task_has_dl_policy(p))
4562                 __getparam_dl(p, &attr);
4563         else if (task_has_rt_policy(p))
4564                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4565         else
4566                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4567
4568         rcu_read_unlock();
4569
4570         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4571         return retval;
4572
4573 out_unlock:
4574         rcu_read_unlock();
4575         return retval;
4576 }
4577
4578 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4579 {
4580         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4581         struct task_struct *p;
4582         int retval;
4583
4584         rcu_read_lock();
4585
4586         p = find_process_by_pid(pid);
4587         if (!p) {
4588                 rcu_read_unlock();
4589                 return -ESRCH;
4590         }
4591
4592         /* Prevent p going away */
4593         get_task_struct(p);
4594         rcu_read_unlock();
4595
4596         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4597                 retval = -EINVAL;
4598                 goto out_put_task;
4599         }
4600         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4601                 retval = -ENOMEM;
4602                 goto out_put_task;
4603         }
4604         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4605                 retval = -ENOMEM;
4606                 goto out_free_cpus_allowed;
4607         }
4608         retval = -EPERM;
4609         if (!check_same_owner(p)) {
4610                 rcu_read_lock();
4611                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4612                         rcu_read_unlock();
4613                         goto out_free_new_mask;
4614                 }
4615                 rcu_read_unlock();
4616         }
4617
4618         retval = security_task_setscheduler(p);
4619         if (retval)
4620                 goto out_free_new_mask;
4621
4622
4623         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4624         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4625
4626         /*
4627          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4628          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4629          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4630          * root_domain.
4631          */
4632 #ifdef CONFIG_SMP
4633         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4634                 rcu_read_lock();
4635                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4636                         retval = -EBUSY;
4637                         rcu_read_unlock();
4638                         goto out_free_new_mask;
4639                 }
4640                 rcu_read_unlock();
4641         }
4642 #endif
4643 again:
4644         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4645
4646         if (!retval) {
4647                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4648                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4649                         /*
4650                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4651                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4652                          * cpuset's cpus_allowed
4653                          */
4654                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4655                         goto again;
4656                 }
4657         }
4658 out_free_new_mask:
4659         free_cpumask_var(new_mask);
4660 out_free_cpus_allowed:
4661         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4662 out_put_task:
4663         put_task_struct(p);
4664         return retval;
4665 }
4666
4667 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4668                              struct cpumask *new_mask)
4669 {
4670         if (len < cpumask_size())
4671                 cpumask_clear(new_mask);
4672         else if (len > cpumask_size())
4673                 len = cpumask_size();
4674
4675         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4676 }
4677
4678 /**
4679  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4680  * @pid: pid of the process
4681  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4682  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4683  *
4684  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4685  */
4686 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4687                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4688 {
4689         cpumask_var_t new_mask;
4690         int retval;
4691
4692         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4693                 return -ENOMEM;
4694
4695         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4696         if (retval == 0)
4697                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4698         free_cpumask_var(new_mask);
4699         return retval;
4700 }
4701
4702 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4703 {
4704         struct task_struct *p;
4705         unsigned long flags;
4706         int retval;
4707
4708         rcu_read_lock();
4709
4710         retval = -ESRCH;
4711         p = find_process_by_pid(pid);
4712         if (!p)
4713                 goto out_unlock;
4714
4715         retval = security_task_getscheduler(p);
4716         if (retval)
4717                 goto out_unlock;
4718
4719         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4720         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4721         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4722
4723 out_unlock:
4724         rcu_read_unlock();
4725
4726         return retval;
4727 }
4728
4729 /**
4730  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4731  * @pid: pid of the process
4732  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4733  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4734  *
4735  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4736  */
4737 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4738                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4739 {
4740         int ret;
4741         cpumask_var_t mask;
4742
4743         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4744                 return -EINVAL;
4745         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4746                 return -EINVAL;
4747
4748         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4749                 return -ENOMEM;
4750
4751         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4752         if (ret == 0) {
4753                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4754
4755                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4756                         ret = -EFAULT;
4757                 else
4758                         ret = retlen;
4759         }
4760         free_cpumask_var(mask);
4761
4762         return ret;
4763 }
4764
4765 /**
4766  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4767  *
4768  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4769  * other threads running on this CPU then this function will return.
4770  *
4771  * Return: 0.
4772  */
4773 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4774 {
4775         struct rq *rq = this_rq_lock();
4776
4777         schedstat_inc(rq, yld_count);
4778         current->sched_class->yield_task(rq);
4779
4780         /*
4781          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4782          * no need to preempt or enable interrupts:
4783          */
4784         __release(rq->lock);
4785         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4786         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4787         sched_preempt_enable_no_resched();
4788
4789         schedule();
4790
4791         return 0;
4792 }
4793
4794 int __sched _cond_resched(void)
4795 {
4796         if (should_resched(0)) {
4797                 preempt_schedule_common();
4798                 return 1;
4799         }
4800         return 0;
4801 }
4802 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4803
4804 /*
4805  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4806  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4807  *
4808  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4809  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4810  * spin_unlock(), once by hand).
4811  */
4812 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4813 {
4814         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4815         int ret = 0;
4816
4817         lockdep_assert_held(lock);
4818
4819         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4820                 spin_unlock(lock);
4821                 if (resched)
4822                         preempt_schedule_common();
4823                 else
4824                         cpu_relax();
4825                 ret = 1;
4826                 spin_lock(lock);
4827         }
4828         return ret;
4829 }
4830 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4831
4832 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4833 {
4834         BUG_ON(!in_softirq());
4835
4836         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4837                 local_bh_enable();
4838                 preempt_schedule_common();
4839                 local_bh_disable();
4840                 return 1;
4841         }
4842         return 0;
4843 }
4844 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4845
4846 /**
4847  * yield - yield the current processor to other threads.
4848  *
4849  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4850  *
4851  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4852  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4853  * it, its already broken.
4854  *
4855  * Typical broken usage is:
4856  *
4857  * while (!event)
4858  *      yield();
4859  *
4860  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4861  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4862  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4863  *
4864  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4865  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4866  * If you still want to use yield(), do not!
4867  */
4868 void __sched yield(void)
4869 {
4870         set_current_state(TASK_RUNNING);
4871         sys_sched_yield();
4872 }
4873 EXPORT_SYMBOL(yield);
4874
4875 /**
4876  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4877  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4878  * processor it's on.
4879  * @p: target task
4880  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4881  *
4882  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4883  * can't go away on us before we can do any checks.
4884  *
4885  * Return:
4886  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4887  *      false (0) if we failed to boost the target.
4888  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4889  */
4890 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4891 {
4892         struct task_struct *curr = current;
4893         struct rq *rq, *p_rq;
4894         unsigned long flags;
4895         int yielded = 0;
4896
4897         local_irq_save(flags);
4898         rq = this_rq();
4899
4900 again:
4901         p_rq = task_rq(p);
4902         /*
4903          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4904          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4905          */
4906         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4907                 yielded = -ESRCH;
4908                 goto out_irq;
4909         }
4910
4911         double_rq_lock(rq, p_rq);
4912         if (task_rq(p) != p_rq) {
4913                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4914                 goto again;
4915         }
4916
4917         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4918                 goto out_unlock;
4919
4920         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4921                 goto out_unlock;
4922
4923         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4924                 goto out_unlock;
4925
4926         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4927         if (yielded) {
4928                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4929                 /*
4930                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4931                  * fairness.
4932                  */
4933                 if (preempt && rq != p_rq)
4934                         resched_curr(p_rq);
4935         }
4936
4937 out_unlock:
4938         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4939 out_irq:
4940         local_irq_restore(flags);
4941
4942         if (yielded > 0)
4943                 schedule();
4944
4945         return yielded;
4946 }
4947 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4948
4949 /*
4950  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4951  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4952  */
4953 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4954 {
4955         int old_iowait = current->in_iowait;
4956         struct rq *rq;
4957         long ret;
4958
4959         current->in_iowait = 1;
4960         blk_schedule_flush_plug(current);
4961
4962         delayacct_blkio_start();
4963         rq = raw_rq();
4964         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4965         ret = schedule_timeout(timeout);
4966         current->in_iowait = old_iowait;
4967         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4968         delayacct_blkio_end();
4969
4970         return ret;
4971 }
4972 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4973
4974 /**
4975  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4976  * @policy: scheduling class.
4977  *
4978  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4979  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4980  * On failure, a negative error code is returned.
4981  */
4982 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4983 {
4984         int ret = -EINVAL;
4985
4986         switch (policy) {
4987         case SCHED_FIFO:
4988         case SCHED_RR:
4989                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4990                 break;
4991         case SCHED_DEADLINE:
4992         case SCHED_NORMAL:
4993         case SCHED_BATCH:
4994         case SCHED_IDLE:
4995                 ret = 0;
4996                 break;
4997         }
4998         return ret;
4999 }
5000
5001 /**
5002  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5003  * @policy: scheduling class.
5004  *
5005  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5006  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5007  * On failure, a negative error code is returned.
5008  */
5009 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5010 {
5011         int ret = -EINVAL;
5012
5013         switch (policy) {
5014         case SCHED_FIFO:
5015         case SCHED_RR:
5016                 ret = 1;
5017                 break;
5018         case SCHED_DEADLINE:
5019         case SCHED_NORMAL:
5020         case SCHED_BATCH:
5021         case SCHED_IDLE:
5022                 ret = 0;
5023         }
5024         return ret;
5025 }
5026
5027 /**
5028  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5029  * @pid: pid of the process.
5030  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5031  *
5032  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5033  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5034  *
5035  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5036  * an error code.
5037  */
5038 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5039                 struct timespec __user *, interval)
5040 {
5041         struct task_struct *p;
5042         unsigned int time_slice;
5043         struct rq_flags rf;
5044         struct timespec t;
5045         struct rq *rq;
5046         int retval;
5047
5048         if (pid < 0)
5049                 return -EINVAL;
5050
5051         retval = -ESRCH;
5052         rcu_read_lock();
5053         p = find_process_by_pid(pid);
5054         if (!p)
5055                 goto out_unlock;
5056
5057         retval = security_task_getscheduler(p);
5058         if (retval)
5059                 goto out_unlock;
5060
5061         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5062         time_slice = 0;
5063         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5064                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5065         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5066
5067         rcu_read_unlock();
5068         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5069         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5070         return retval;
5071
5072 out_unlock:
5073         rcu_read_unlock();
5074         return retval;
5075 }
5076
5077 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5078
5079 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5080 {
5081         unsigned long free = 0;
5082         int ppid;
5083         unsigned long state = p->state;
5084
5085         if (state)
5086                 state = __ffs(state) + 1;
5087         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5088                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5089 #if BITS_PER_LONG == 32
5090         if (state == TASK_RUNNING)
5091                 printk(KERN_CONT " running  ");
5092         else
5093                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5094 #else
5095         if (state == TASK_RUNNING)
5096                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5097         else
5098                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5099 #endif
5100 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5101         free = stack_not_used(p);
5102 #endif
5103         ppid = 0;
5104         rcu_read_lock();
5105         if (pid_alive(p))
5106                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5107         rcu_read_unlock();
5108         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5109                 task_pid_nr(p), ppid,
5110                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5111
5112         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5113         show_stack(p, NULL);
5114 }
5115
5116 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5117 {
5118         struct task_struct *g, *p;
5119
5120 #if BITS_PER_LONG == 32
5121         printk(KERN_INFO
5122                 "  task                PC stack   pid father\n");
5123 #else
5124         printk(KERN_INFO
5125                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5126 #endif
5127         rcu_read_lock();
5128         for_each_process_thread(g, p) {
5129                 /*
5130                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5131                  * console might take a lot of time:
5132                  */
5133                 touch_nmi_watchdog();
5134                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5135                         sched_show_task(p);
5136         }
5137
5138         touch_all_softlockup_watchdogs();
5139
5140 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5141         if (!state_filter)
5142                 sysrq_sched_debug_show();
5143 #endif
5144         rcu_read_unlock();
5145         /*
5146          * Only show locks if all tasks are dumped:
5147          */
5148         if (!state_filter)
5149                 debug_show_all_locks();
5150 }
5151
5152 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5153 {
5154         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5155 }
5156
5157 /**
5158  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5159  * @idle: task in question
5160  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5161  *
5162  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5163  * flag, to make booting more robust.
5164  */
5165 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5166 {
5167         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5168         unsigned long flags;
5169
5170         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5171         raw_spin_lock(&rq->lock);
5172
5173         __sched_fork(0, idle);
5174         idle->state = TASK_RUNNING;
5175         idle->se.exec_start = sched_clock();
5176
5177         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5178
5179 #ifdef CONFIG_SMP
5180         /*
5181          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5182          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5183          *
5184          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5185          */
5186         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5187 #endif
5188         /*
5189          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5190          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5191          * lockdep check in task_group() will fail.
5192          *
5193          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5194          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5195          *
5196          * Silence PROVE_RCU
5197          */
5198         rcu_read_lock();
5199         __set_task_cpu(idle, cpu);
5200         rcu_read_unlock();
5201
5202         rq->curr = rq->idle = idle;
5203         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5204 #ifdef CONFIG_SMP
5205         idle->on_cpu = 1;
5206 #endif
5207         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5208         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5209
5210         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5211         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5212
5213         /*
5214          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5215          */
5216         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5217         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5218         vtime_init_idle(idle, cpu);
5219 #ifdef CONFIG_SMP
5220         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5221 #endif
5222 }
5223
5224 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5225                               const struct cpumask *trial)
5226 {
5227         int ret = 1, trial_cpus;
5228         struct dl_bw *cur_dl_b;
5229         unsigned long flags;
5230
5231         if (!cpumask_weight(cur))
5232                 return ret;
5233
5234         rcu_read_lock_sched();
5235         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5236         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5237
5238         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5239         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5240             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5241                 ret = 0;
5242         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5243         rcu_read_unlock_sched();
5244
5245         return ret;
5246 }
5247
5248 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5249                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5250 {
5251         int ret = 0;
5252
5253         /*
5254          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5255          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5256          * affinity and isolating such threads by their set of
5257          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5258          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5259          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5260          * before cpus_allowed may be changed.
5261          */
5262         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5263                 ret = -EINVAL;
5264                 goto out;
5265         }
5266
5267 #ifdef CONFIG_SMP
5268         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5269                                               cs_cpus_allowed)) {
5270                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5271                                                         cs_cpus_allowed);
5272                 struct dl_bw *dl_b;
5273                 bool overflow;
5274                 int cpus;
5275                 unsigned long flags;
5276
5277                 rcu_read_lock_sched();
5278                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5279                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5280                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5281                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5282                 if (overflow)
5283                         ret = -EBUSY;
5284                 else {
5285                         /*
5286                          * We reserve space for this task in the destination
5287                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5288                          * We will free resources in the source root_domain
5289                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5290                          */
5291                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5292                 }
5293                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5294                 rcu_read_unlock_sched();
5295
5296         }
5297 #endif
5298 out:
5299         return ret;
5300 }
5301
5302 #ifdef CONFIG_SMP
5303
5304 static bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5305
5306 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5307 /* Migrate current task p to target_cpu */
5308 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5309 {
5310         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5311         int curr_cpu = task_cpu(p);
5312
5313         if (curr_cpu == target_cpu)
5314                 return 0;
5315
5316         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5317                 return -EINVAL;
5318
5319         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5320
5321         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5322         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5323 }
5324
5325 /*
5326  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5327  * tasks on the runqueues
5328  */
5329 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5330 {
5331         bool queued, running;
5332         struct rq_flags rf;
5333         struct rq *rq;
5334
5335         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5336         queued = task_on_rq_queued(p);
5337         running = task_current(rq, p);
5338
5339         if (queued)
5340                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5341         if (running)
5342                 put_prev_task(rq, p);
5343
5344         p->numa_preferred_nid = nid;
5345
5346         if (running)
5347                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5348         if (queued)
5349                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5350         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5351 }
5352 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5353
5354 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5355 /*
5356  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5357  * offline.
5358  */
5359 void idle_task_exit(void)
5360 {
5361         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5362
5363         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5364
5365         if (mm != &init_mm) {
5366                 switch_mm_irqs_off(mm, &init_mm, current);
5367                 finish_arch_post_lock_switch();
5368         }
5369         mmdrop(mm);
5370 }
5371
5372 /*
5373  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5374  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5375  * nr_active count is stable.
5376  *
5377  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5378  */
5379 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5380 {
5381         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5382         if (delta)
5383                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5384 }
5385
5386 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5387 {
5388 }
5389
5390 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5391         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5392 };
5393
5394 static struct task_struct fake_task = {
5395         /*
5396          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5397          */
5398         .prio = MAX_PRIO + 1,
5399         .sched_class = &fake_sched_class,
5400 };
5401
5402 /*
5403  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5404  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5405  *
5406  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5407  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5408  * because of lock validation efforts.
5409  */
5410 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5411 {
5412         struct rq *rq = dead_rq;
5413         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5414         struct pin_cookie cookie;
5415         int dest_cpu;
5416
5417         /*
5418          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5419          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5420          *
5421          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5422          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5423          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5424          * done here.
5425          */
5426         rq->stop = NULL;
5427
5428         /*
5429          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5430          * class method both need to have an up-to-date
5431          * value of rq->clock[_task]
5432          */
5433         update_rq_clock(rq);
5434
5435         for (;;) {
5436                 /*
5437                  * There's this thread running, bail when that's the only
5438                  * remaining thread.
5439                  */
5440                 if (rq->nr_running == 1)
5441                         break;
5442
5443                 /*
5444                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5445                  */
5446                 cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5447                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, cookie);
5448                 BUG_ON(!next);
5449                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5450
5451                 /*
5452                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5453                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5454                  * stabilizes the mask.
5455                  *
5456                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5457                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5458                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5459                  */
5460                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
5461                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5462                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5463                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5464
5465                 /*
5466                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5467                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5468                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5469                  */
5470                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5471                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5472                         continue;
5473                 }
5474
5475                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5476                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5477
5478                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5479                 if (rq != dead_rq) {
5480                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5481                         rq = dead_rq;
5482                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5483                 }
5484                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5485         }
5486
5487         rq->stop = stop;
5488 }
5489 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5490
5491 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5492 {
5493         if (!rq->online) {
5494                 const struct sched_class *class;
5495
5496                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5497                 rq->online = 1;
5498
5499                 for_each_class(class) {
5500                         if (class->rq_online)
5501                                 class->rq_online(rq);
5502                 }
5503         }
5504 }
5505
5506 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5507 {
5508         if (rq->online) {
5509                 const struct sched_class *class;
5510
5511                 for_each_class(class) {
5512                         if (class->rq_offline)
5513                                 class->rq_offline(rq);
5514                 }
5515
5516                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5517                 rq->online = 0;
5518         }
5519 }
5520
5521 static void set_cpu_rq_start_time(unsigned int cpu)
5522 {
5523         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5524
5525         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5526 }
5527
5528 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5529
5530 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5531
5532 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5533
5534 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5535 {
5536         sched_debug_enabled = 1;
5537
5538         return 0;
5539 }
5540 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5541
5542 static inline bool sched_debug(void)
5543 {
5544         return sched_debug_enabled;
5545 }
5546
5547 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5548                                   struct cpumask *groupmask)
5549 {
5550         struct sched_group *group = sd->groups;
5551
5552         cpumask_clear(groupmask);
5553
5554         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5555
5556         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5557                 printk("does not load-balance\n");
5558                 if (sd->parent)
5559                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5560                                         " has parent");
5561                 return -1;
5562         }
5563
5564         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5565                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5566
5567         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5568                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5569                                 "CPU%d\n", cpu);
5570         }
5571         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5572                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5573                                 " CPU%d\n", cpu);
5574         }
5575
5576         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5577         do {
5578                 if (!group) {
5579                         printk("\n");
5580                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5581                         break;
5582                 }
5583
5584                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5585                         printk(KERN_CONT "\n");
5586                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5587                         break;
5588                 }
5589
5590                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5591                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5592                         printk(KERN_CONT "\n");
5593                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5594                         break;
5595                 }
5596
5597                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5598
5599                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5600                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5601                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5602                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5603                                 group->sgc->capacity);
5604                 }
5605
5606                 group = group->next;
5607         } while (group != sd->groups);
5608         printk(KERN_CONT "\n");
5609
5610         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5611                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5612
5613         if (sd->parent &&
5614             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5615                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5616                         "of domain->span\n");
5617         return 0;
5618 }
5619
5620 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5621 {
5622         int level = 0;
5623
5624         if (!sched_debug_enabled)
5625                 return;
5626
5627         if (!sd) {
5628                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5629                 return;
5630         }
5631
5632         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5633
5634         for (;;) {
5635                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5636                         break;
5637                 level++;
5638                 sd = sd->parent;
5639                 if (!sd)
5640                         break;
5641         }
5642 }
5643 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5644 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5645 static inline bool sched_debug(void)
5646 {
5647         return false;
5648 }
5649 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5650
5651 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5652 {
5653         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5654                 return 1;
5655
5656         /* Following flags need at least 2 groups */
5657         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5658                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5659                          SD_BALANCE_FORK |
5660                          SD_BALANCE_EXEC |
5661                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5662                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5663                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5664                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5665                         return 0;
5666         }
5667
5668         /* Following flags don't use groups */
5669         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5670                 return 0;
5671
5672         return 1;
5673 }
5674
5675 static int
5676 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5677 {
5678         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5679
5680         if (sd_degenerate(parent))
5681                 return 1;
5682
5683         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5684                 return 0;
5685
5686         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5687         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5688                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5689                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5690                                 SD_BALANCE_FORK |
5691                                 SD_BALANCE_EXEC |
5692                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5693                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5694                                 SD_PREFER_SIBLING |
5695                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5696                 if (nr_node_ids == 1)
5697                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5698         }
5699         if (~cflags & pflags)
5700                 return 0;
5701
5702         return 1;
5703 }
5704
5705 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5706 {
5707         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5708
5709         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5710         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5711         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5712         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5713         free_cpumask_var(rd->online);
5714         free_cpumask_var(rd->span);
5715         kfree(rd);
5716 }
5717
5718 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5719 {
5720         struct root_domain *old_rd = NULL;
5721         unsigned long flags;
5722
5723         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5724
5725         if (rq->rd) {
5726                 old_rd = rq->rd;
5727
5728                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5729                         set_rq_offline(rq);
5730
5731                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5732
5733                 /*
5734                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5735                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5736                  * in this function:
5737                  */
5738                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5739                         old_rd = NULL;
5740         }
5741
5742         atomic_inc(&rd->refcount);
5743         rq->rd = rd;
5744
5745         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5746         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5747                 set_rq_online(rq);
5748
5749         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5750
5751         if (old_rd)
5752                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5753 }
5754
5755 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5756 {
5757         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5758
5759         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5760                 goto out;
5761         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5762                 goto free_span;
5763         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5764                 goto free_online;
5765         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5766                 goto free_dlo_mask;
5767
5768         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5769         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5770                 goto free_dlo_mask;
5771
5772         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5773                 goto free_rto_mask;
5774         return 0;
5775
5776 free_rto_mask:
5777         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5778 free_dlo_mask:
5779         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5780 free_online:
5781         free_cpumask_var(rd->online);
5782 free_span:
5783         free_cpumask_var(rd->span);
5784 out:
5785         return -ENOMEM;
5786 }
5787
5788 /*
5789  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5790  * members (mimicking the global state we have today).
5791  */
5792 struct root_domain def_root_domain;
5793
5794 static void init_defrootdomain(void)
5795 {
5796         init_rootdomain(&def_root_domain);
5797
5798         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5799 }
5800
5801 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5802 {
5803         struct root_domain *rd;
5804
5805         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5806         if (!rd)
5807                 return NULL;
5808
5809         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5810                 kfree(rd);
5811                 return NULL;
5812         }
5813
5814         return rd;
5815 }
5816
5817 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5818 {
5819         struct sched_group *tmp, *first;
5820
5821         if (!sg)
5822                 return;
5823
5824         first = sg;
5825         do {
5826                 tmp = sg->next;
5827
5828                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5829                         kfree(sg->sgc);
5830
5831                 kfree(sg);
5832                 sg = tmp;
5833         } while (sg != first);
5834 }
5835
5836 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5837 {
5838         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5839
5840         /*
5841          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5842          * nuke them all.
5843          */
5844         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5845                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5846         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5847                 kfree(sd->groups->sgc);
5848                 kfree(sd->groups);
5849         }
5850         kfree(sd);
5851 }
5852
5853 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5854 {
5855         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5856 }
5857
5858 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5859 {
5860         for (; sd; sd = sd->parent)
5861                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5862 }
5863
5864 /*
5865  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5866  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5867  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5868  *
5869  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5870  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5871  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5872  */
5873 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5874 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5875 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5876 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5877 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5878 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5879
5880 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5881 {
5882         struct sched_domain *sd;
5883         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5884         int id = cpu;
5885         int size = 1;
5886
5887         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5888         if (sd) {
5889                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5890                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5891                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5892         }
5893         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5894
5895         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5896         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5897         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5898
5899         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5900         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5901
5902         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5903         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5904 }
5905
5906 /*
5907  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5908  * hold the hotplug lock.
5909  */
5910 static void
5911 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5912 {
5913         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5914         struct sched_domain *tmp;
5915
5916         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5917         for (tmp = sd; tmp; ) {
5918                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5919                 if (!parent)
5920                         break;
5921
5922                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5923                         tmp->parent = parent->parent;
5924                         if (parent->parent)
5925                                 parent->parent->child = tmp;
5926                         /*
5927                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5928                          * degenerate parent; the spans match for this
5929                          * so the property transfers.
5930                          */
5931                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5932                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5933                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5934                 } else
5935                         tmp = tmp->parent;
5936         }
5937
5938         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5939                 tmp = sd;
5940                 sd = sd->parent;
5941                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5942                 if (sd)
5943                         sd->child = NULL;
5944         }
5945
5946         sched_domain_debug(sd, cpu);
5947
5948         rq_attach_root(rq, rd);
5949         tmp = rq->sd;
5950         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5951         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5952
5953         update_top_cache_domain(cpu);
5954 }
5955
5956 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5957 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5958 {
5959         int ret;
5960
5961         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5962         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5963         if (ret) {
5964                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
5965                 return 0;
5966         }
5967         return 1;
5968 }
5969 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5970
5971 struct s_data {
5972         struct sched_domain ** __percpu sd;
5973         struct root_domain      *rd;
5974 };
5975
5976 enum s_alloc {
5977         sa_rootdomain,
5978         sa_sd,
5979         sa_sd_storage,
5980         sa_none,
5981 };
5982
5983 /*
5984  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5985  * domain traversal.
5986  *
5987  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5988  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5989  * range.
5990  *
5991  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5992  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5993  * cpu they're built on, so check that.
5994  *
5995  */
5996 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5997 {
5998         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5999         struct sd_data *sdd = sd->private;
6000         struct sched_domain *sibling;
6001         int i;
6002
6003         for_each_cpu(i, span) {
6004                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6005                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6006                         continue;
6007
6008                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6009         }
6010 }
6011
6012 /*
6013  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6014  * of this group that's also in the iteration mask.
6015  */
6016 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6017 {
6018         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6019 }
6020
6021 static int
6022 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6023 {
6024         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6025         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6026         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6027         struct sd_data *sdd = sd->private;
6028         struct sched_domain *sibling;
6029         int i;
6030
6031         cpumask_clear(covered);
6032
6033         for_each_cpu(i, span) {
6034                 struct cpumask *sg_span;
6035
6036                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6037                         continue;
6038
6039                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6040
6041                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6042                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6043                         continue;
6044
6045                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6046                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6047
6048                 if (!sg)
6049                         goto fail;
6050
6051                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6052                 if (sibling->child)
6053                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6054                 else
6055                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6056
6057                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6058
6059                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6060                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6061                         build_group_mask(sd, sg);
6062
6063                 /*
6064                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6065                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6066                  * die on a /0 trap.
6067                  */
6068                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6069
6070                 /*
6071                  * Make sure the first group of this domain contains the
6072                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6073                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6074                  */
6075                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6076                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6077                         groups = sg;
6078
6079                 if (!first)
6080                         first = sg;
6081                 if (last)
6082                         last->next = sg;
6083                 last = sg;
6084                 last->next = first;
6085         }
6086         sd->groups = groups;
6087
6088         return 0;
6089
6090 fail:
6091         free_sched_groups(first, 0);
6092
6093         return -ENOMEM;
6094 }
6095
6096 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6097 {
6098         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6099         struct sched_domain *child = sd->child;
6100
6101         if (child)
6102                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6103
6104         if (sg) {
6105                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6106                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6107                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6108         }
6109
6110         return cpu;
6111 }
6112
6113 /*
6114  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6115  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6116  * and ->cpu_capacity to 0.
6117  *
6118  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6119  */
6120 static int
6121 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6122 {
6123         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6124         struct sd_data *sdd = sd->private;
6125         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6126         struct cpumask *covered;
6127         int i;
6128
6129         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6130         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6131
6132         if (cpu != cpumask_first(span))
6133                 return 0;
6134
6135         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6136         covered = sched_domains_tmpmask;
6137
6138         cpumask_clear(covered);
6139
6140         for_each_cpu(i, span) {
6141                 struct sched_group *sg;
6142                 int group, j;
6143
6144                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6145                         continue;
6146
6147                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6148                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6149
6150                 for_each_cpu(j, span) {
6151                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6152                                 continue;
6153
6154                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6155                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6156                 }
6157
6158                 if (!first)
6159                         first = sg;
6160                 if (last)
6161                         last->next = sg;
6162                 last = sg;
6163         }
6164         last->next = first;
6165
6166         return 0;
6167 }
6168
6169 /*
6170  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6171  *
6172  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6173  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6174  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6175  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6176  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6177  * group having less cpu_capacity.
6178  */
6179 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6180 {
6181         struct sched_group *sg = sd->groups;
6182
6183         WARN_ON(!sg);
6184
6185         do {
6186                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6187                 sg = sg->next;
6188         } while (sg != sd->groups);
6189
6190         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6191                 return;
6192
6193         update_group_capacity(sd, cpu);
6194         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6195 }
6196
6197 /*
6198  * Initializers for schedule domains
6199  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6200  */
6201
6202 static int default_relax_domain_level = -1;
6203 int sched_domain_level_max;
6204
6205 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6206 {
6207         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6208                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6209
6210         return 1;
6211 }
6212 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6213
6214 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6215                                  struct sched_domain_attr *attr)
6216 {
6217         int request;
6218
6219         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6220                 if (default_relax_domain_level < 0)
6221                         return;
6222                 else
6223                         request = default_relax_domain_level;
6224         } else
6225                 request = attr->relax_domain_level;
6226         if (request < sd->level) {
6227                 /* turn off idle balance on this domain */
6228                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6229         } else {
6230                 /* turn on idle balance on this domain */
6231                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6232         }
6233 }
6234
6235 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6236 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6237
6238 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6239                                  const struct cpumask *cpu_map)
6240 {
6241         switch (what) {
6242         case sa_rootdomain:
6243                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6244                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6245         case sa_sd:
6246                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6247         case sa_sd_storage:
6248                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6249         case sa_none:
6250                 break;
6251         }
6252 }
6253
6254 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6255                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6256 {
6257         memset(d, 0, sizeof(*d));
6258
6259         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6260                 return sa_sd_storage;
6261         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6262         if (!d->sd)
6263                 return sa_sd_storage;
6264         d->rd = alloc_rootdomain();
6265         if (!d->rd)
6266                 return sa_sd;
6267         return sa_rootdomain;
6268 }
6269
6270 /*
6271  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6272  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6273  * will not free the data we're using.
6274  */
6275 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6276 {
6277         struct sd_data *sdd = sd->private;
6278
6279         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6280         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6281
6282         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6283                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6284
6285         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6286                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6287 }
6288
6289 #ifdef CONFIG_NUMA
6290 static int sched_domains_numa_levels;
6291 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6292 static int *sched_domains_numa_distance;
6293 int sched_max_numa_distance;
6294 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6295 static int sched_domains_curr_level;
6296 #endif
6297
6298 /*
6299  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6300  *
6301  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6302  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6303  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6304  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6305  *
6306  * Odd one out:
6307  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6308  */
6309 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6310         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6311          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6312          SD_NUMA |                      \
6313          SD_ASYM_PACKING |              \
6314          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6315
6316 static struct sched_domain *
6317 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6318 {
6319         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6320         int sd_weight, sd_flags = 0;
6321
6322 #ifdef CONFIG_NUMA
6323         /*
6324          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6325          */
6326         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6327 #endif
6328
6329         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6330
6331         if (tl->sd_flags)
6332                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6333         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6334                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6335                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6336
6337         *sd = (struct sched_domain){
6338                 .min_interval           = sd_weight,
6339                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6340                 .busy_factor            = 32,
6341                 .imbalance_pct          = 125,
6342
6343                 .cache_nice_tries       = 0,
6344                 .busy_idx               = 0,
6345                 .idle_idx               = 0,
6346                 .newidle_idx            = 0,
6347                 .wake_idx               = 0,
6348                 .forkexec_idx           = 0,
6349
6350                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6351                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6352                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6353                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6354                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6355                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6356                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6357                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6358                                         | 0*SD_SERIALIZE
6359                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6360                                         | 0*SD_NUMA
6361                                         | sd_flags
6362                                         ,
6363
6364                 .last_balance           = jiffies,
6365                 .balance_interval       = sd_weight,
6366                 .smt_gain               = 0,
6367                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6368                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6369 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6370                 .name                   = tl->name,
6371 #endif
6372         };
6373
6374         /*
6375          * Convert topological properties into behaviour.
6376          */
6377
6378         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6379                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6380                 sd->imbalance_pct = 110;
6381                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6382
6383         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6384                 sd->imbalance_pct = 117;
6385                 sd->cache_nice_tries = 1;
6386                 sd->busy_idx = 2;
6387
6388 #ifdef CONFIG_NUMA
6389         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6390                 sd->cache_nice_tries = 2;
6391                 sd->busy_idx = 3;
6392                 sd->idle_idx = 2;
6393
6394                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6395                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6396                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6397                                        SD_BALANCE_FORK |
6398                                        SD_WAKE_AFFINE);
6399                 }
6400
6401 #endif
6402         } else {
6403                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6404                 sd->cache_nice_tries = 1;
6405                 sd->busy_idx = 2;
6406                 sd->idle_idx = 1;
6407         }
6408
6409         sd->private = &tl->data;
6410
6411         return sd;
6412 }
6413
6414 /*
6415  * Topology list, bottom-up.
6416  */
6417 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6418 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6419         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6420 #endif
6421 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6422         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6423 #endif
6424         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6425         { NULL, },
6426 };
6427
6428 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6429         default_topology;
6430
6431 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6432         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6433
6434 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6435 {
6436         sched_domain_topology = tl;
6437 }
6438
6439 #ifdef CONFIG_NUMA
6440
6441 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6442 {
6443         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6444 }
6445
6446 static void sched_numa_warn(const char *str)
6447 {
6448         static int done = false;
6449         int i,j;
6450
6451         if (done)
6452                 return;
6453
6454         done = true;
6455
6456         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6457
6458         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6459                 printk(KERN_WARNING "  ");
6460                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6461                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6462                 printk(KERN_CONT "\n");
6463         }
6464         printk(KERN_WARNING "\n");
6465 }
6466
6467 bool find_numa_distance(int distance)
6468 {
6469         int i;
6470
6471         if (distance == node_distance(0, 0))
6472                 return true;
6473
6474         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6475                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6476                         return true;
6477         }
6478
6479         return false;
6480 }
6481
6482 /*
6483  * A system can have three types of NUMA topology:
6484  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6485  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6486  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6487  *
6488  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6489  * topology lies in whether communication between not directly
6490  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6491  * could run), or through backplane controllers. This affects
6492  * placement of programs.
6493  *
6494  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6495  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6496  *   is directly connected.
6497  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6498  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6499  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6500  */
6501 static void init_numa_topology_type(void)
6502 {
6503         int a, b, c, n;
6504
6505         n = sched_max_numa_distance;
6506
6507         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6508                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6509                 return;
6510         }
6511
6512         for_each_online_node(a) {
6513                 for_each_online_node(b) {
6514                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6515                         if (node_distance(a, b) < n)
6516                                 continue;
6517
6518                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6519                         for_each_online_node(c) {
6520                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6521                                     node_distance(b, c) < n) {
6522                                         sched_numa_topology_type =
6523                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6524                                         return;
6525                                 }
6526                         }
6527
6528                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6529                         return;
6530                 }
6531         }
6532 }
6533
6534 static void sched_init_numa(void)
6535 {
6536         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6537         struct sched_domain_topology_level *tl;
6538         int level = 0;
6539         int i, j, k;
6540
6541         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6542         if (!sched_domains_numa_distance)
6543                 return;
6544
6545         /*
6546          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6547          * unique distances in the node_distance() table.
6548          *
6549          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6550          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6551          */
6552         next_distance = curr_distance;
6553         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6554                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6555                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6556                                 int distance = node_distance(i, k);
6557
6558                                 if (distance > curr_distance &&
6559                                     (distance < next_distance ||
6560                                      next_distance == curr_distance))
6561                                         next_distance = distance;
6562
6563                                 /*
6564                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6565                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6566                                  * equally connected to A.
6567                                  */
6568                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6569                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6570
6571                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6572                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6573                         }
6574                         if (next_distance != curr_distance) {
6575                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6576                                 sched_domains_numa_levels = level;
6577                                 curr_distance = next_distance;
6578                         } else break;
6579                 }
6580
6581                 /*
6582                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6583                  */
6584                 if (!sched_debug())
6585                         break;
6586         }
6587
6588         if (!level)
6589                 return;
6590
6591         /*
6592          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6593          * identity distance node_distance(i,i).
6594          *
6595          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6596          * numbers.
6597          */
6598
6599         /*
6600          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6601          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6602          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6603          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6604          * in other functions.
6605          *
6606          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6607          */
6608         sched_domains_numa_levels = 0;
6609
6610         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6611         if (!sched_domains_numa_masks)
6612                 return;
6613
6614         /*
6615          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6616          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6617          */
6618         for (i = 0; i < level; i++) {
6619                 sched_domains_numa_masks[i] =
6620                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6621                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6622                         return;
6623
6624                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6625                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6626                         if (!mask)
6627                                 return;
6628
6629                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6630
6631                         for_each_node(k) {
6632                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6633                                         continue;
6634
6635                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6636                         }
6637                 }
6638         }
6639
6640         /* Compute default topology size */
6641         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6642
6643         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6644                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6645         if (!tl)
6646                 return;
6647
6648         /*
6649          * Copy the default topology bits..
6650          */
6651         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6652                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6653
6654         /*
6655          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6656          */
6657         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6658                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6659                         .mask = sd_numa_mask,
6660                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6661                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6662                         .numa_level = j,
6663                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6664                 };
6665         }
6666
6667         sched_domain_topology = tl;
6668
6669         sched_domains_numa_levels = level;
6670         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6671
6672         init_numa_topology_type();
6673 }
6674
6675 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu)
6676 {
6677         int node = cpu_to_node(cpu);
6678         int i, j;
6679
6680         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6681                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6682                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6683                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6684                 }
6685         }
6686 }
6687
6688 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu)
6689 {
6690         int i, j;
6691
6692         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6693                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6694                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6695         }
6696 }
6697
6698 #else
6699 static inline void sched_init_numa(void) { }
6700 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
6701 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
6702 #endif /* CONFIG_NUMA */
6703
6704 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6705 {
6706         struct sched_domain_topology_level *tl;
6707         int j;
6708
6709         for_each_sd_topology(tl) {
6710                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6711
6712                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6713                 if (!sdd->sd)
6714                         return -ENOMEM;
6715
6716                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6717                 if (!sdd->sg)
6718                         return -ENOMEM;
6719
6720                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6721                 if (!sdd->sgc)
6722                         return -ENOMEM;
6723
6724                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6725                         struct sched_domain *sd;
6726                         struct sched_group *sg;
6727                         struct sched_group_capacity *sgc;
6728
6729                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6730                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6731                         if (!sd)
6732                                 return -ENOMEM;
6733
6734                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6735
6736                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6737                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6738                         if (!sg)
6739                                 return -ENOMEM;
6740
6741                         sg->next = sg;
6742
6743                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6744
6745                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6746                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6747                         if (!sgc)
6748                                 return -ENOMEM;
6749
6750                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6751                 }
6752         }
6753
6754         return 0;
6755 }
6756
6757 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6758 {
6759         struct sched_domain_topology_level *tl;
6760         int j;
6761
6762         for_each_sd_topology(tl) {
6763                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6764
6765                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6766                         struct sched_domain *sd;
6767
6768                         if (sdd->sd) {
6769                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6770                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6771                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6772                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6773                         }
6774
6775                         if (sdd->sg)
6776                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6777                         if (sdd->sgc)
6778                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6779                 }
6780                 free_percpu(sdd->sd);
6781                 sdd->sd = NULL;
6782                 free_percpu(sdd->sg);
6783                 sdd->sg = NULL;
6784                 free_percpu(sdd->sgc);
6785                 sdd->sgc = NULL;
6786         }
6787 }
6788
6789 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6790                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6791                 struct sched_domain *child, int cpu)
6792 {
6793         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6794         if (!sd)
6795                 return child;
6796
6797         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6798         if (child) {
6799                 sd->level = child->level + 1;
6800                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6801                 child->parent = sd;
6802                 sd->child = child;
6803
6804                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6805                                     sched_domain_span(sd))) {
6806                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6807 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6808                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6809                                         child->name, sd->name);
6810 #endif
6811                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6812                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6813                                    sched_domain_span(sd),
6814                                    sched_domain_span(child));
6815                 }
6816
6817         }
6818         set_domain_attribute(sd, attr);
6819
6820         return sd;
6821 }
6822
6823 /*
6824  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6825  * to the individual cpus
6826  */
6827 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6828                                struct sched_domain_attr *attr)
6829 {
6830         enum s_alloc alloc_state;
6831         struct sched_domain *sd;
6832         struct s_data d;
6833         int i, ret = -ENOMEM;
6834
6835         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6836         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6837                 goto error;
6838
6839         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6840         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6841                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6842
6843                 sd = NULL;
6844                 for_each_sd_topology(tl) {
6845                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6846                         if (tl == sched_domain_topology)
6847                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6848                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6849                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6850                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6851                                 break;
6852                 }
6853         }
6854
6855         /* Build the groups for the domains */
6856         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6857                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6858                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6859                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6860                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6861                                         goto error;
6862                         } else {
6863                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6864                                         goto error;
6865                         }
6866                 }
6867         }
6868
6869         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6870         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6871                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6872                         continue;
6873
6874                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6875                         claim_allocations(i, sd);
6876                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6877                 }
6878         }
6879
6880         /* Attach the domains */
6881         rcu_read_lock();
6882         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6883                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6884                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6885         }
6886         rcu_read_unlock();
6887
6888         ret = 0;
6889 error:
6890         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6891         return ret;
6892 }
6893
6894 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6895 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6896 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6897                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6898
6899 /*
6900  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6901  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6902  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6903  */
6904 static cpumask_var_t fallback_doms;
6905
6906 /*
6907  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6908  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6909  * or 0 if it stayed the same.
6910  */
6911 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6912 {
6913         return 0;
6914 }
6915
6916 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6917 {
6918         int i;
6919         cpumask_var_t *doms;
6920
6921         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6922         if (!doms)
6923                 return NULL;
6924         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6925                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6926                         free_sched_domains(doms, i);
6927                         return NULL;
6928                 }
6929         }
6930         return doms;
6931 }
6932
6933 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6934 {
6935         unsigned int i;
6936         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6937                 free_cpumask_var(doms[i]);
6938         kfree(doms);
6939 }
6940
6941 /*
6942  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6943  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6944  * exclude other special cases in the future.
6945  */
6946 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6947 {
6948         int err;
6949
6950         arch_update_cpu_topology();
6951         ndoms_cur = 1;
6952         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6953         if (!doms_cur)
6954                 doms_cur = &fallback_doms;
6955         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6956         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6957         register_sched_domain_sysctl();
6958
6959         return err;
6960 }
6961
6962 /*
6963  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6964  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6965  */
6966 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6967 {
6968         int i;
6969
6970         rcu_read_lock();
6971         for_each_cpu(i, cpu_map)
6972                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6973         rcu_read_unlock();
6974 }
6975
6976 /* handle null as "default" */
6977 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6978                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6979 {
6980         struct sched_domain_attr tmp;
6981
6982         /* fast path */
6983         if (!new && !cur)
6984                 return 1;
6985
6986         tmp = SD_ATTR_INIT;
6987         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6988                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6989                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6990 }
6991
6992 /*
6993  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6994  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6995  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6996  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6997  *
6998  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6999  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7000  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7001  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7002  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7003  * it as it is.
7004  *
7005  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7006  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7007  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7008  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7009  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7010  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7011  *
7012  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7013  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7014  * and it will not create the default domain.
7015  *
7016  * Call with hotplug lock held
7017  */
7018 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7019                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7020 {
7021         int i, j, n;
7022         int new_topology;
7023
7024         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7025
7026         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7027         unregister_sched_domain_sysctl();
7028
7029         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7030         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7031
7032         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7033
7034         /* Destroy deleted domains */
7035         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7036                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7037                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7038                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7039                                 goto match1;
7040                 }
7041                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7042                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7043 match1:
7044                 ;
7045         }
7046
7047         n = ndoms_cur;
7048         if (doms_new == NULL) {
7049                 n = 0;
7050                 doms_new = &fallback_doms;
7051                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7052                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7053         }
7054
7055         /* Build new domains */
7056         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7057                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7058                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7059                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7060                                 goto match2;
7061                 }
7062                 /* no match - add a new doms_new */
7063                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7064 match2:
7065                 ;
7066         }
7067
7068         /* Remember the new sched domains */
7069         if (doms_cur != &fallback_doms)
7070                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7071         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7072         doms_cur = doms_new;
7073         dattr_cur = dattr_new;
7074         ndoms_cur = ndoms_new;
7075
7076         register_sched_domain_sysctl();
7077
7078         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7079 }
7080
7081 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7082
7083 /*
7084  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7085  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7086  * around partition_sched_domains().
7087  *
7088  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7089  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7090  */
7091 static void cpuset_cpu_active(void)
7092 {
7093         if (cpuhp_tasks_frozen) {
7094                 /*
7095                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7096                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7097                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7098                  * domain, ignoring cpusets.
7099                  */
7100                 num_cpus_frozen--;
7101                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7102                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7103                         return;
7104                 }
7105                 /*
7106                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7107                  * restore the original sched domains by considering the
7108                  * cpuset configurations.
7109                  */
7110         }
7111         cpuset_update_active_cpus(true);
7112 }
7113
7114 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
7115 {
7116         unsigned long flags;
7117         struct dl_bw *dl_b;
7118         bool overflow;
7119         int cpus;
7120
7121         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
7122                 rcu_read_lock_sched();
7123                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7124
7125                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7126                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7127                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7128                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7129
7130                 rcu_read_unlock_sched();
7131
7132                 if (overflow)
7133                         return -EBUSY;
7134                 cpuset_update_active_cpus(false);
7135         } else {
7136                 num_cpus_frozen++;
7137                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7138         }
7139         return 0;
7140 }
7141
7142 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
7143 {
7144         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7145         unsigned long flags;
7146
7147         set_cpu_active(cpu, true);
7148
7149         if (sched_smp_initialized) {
7150                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7151                 cpuset_cpu_active();
7152         }
7153
7154         /*
7155          * Put the rq online, if not already. This happens:
7156          *
7157          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
7158          *    after all cpus have been brought up.
7159          *
7160          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
7161          *    domains.
7162          */
7163         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7164         if (rq->rd) {
7165                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7166                 set_rq_online(rq);
7167         }
7168         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7169
7170         update_max_interval();
7171
7172         return 0;
7173 }
7174
7175 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
7176 {
7177         int ret;
7178
7179         set_cpu_active(cpu, false);
7180         /*
7181          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
7182          * users of this state to go away such that all new such users will
7183          * observe it.
7184          *
7185          * For CONFIG_PREEMPT we have preemptible RCU and its sync_rcu() might
7186          * not imply sync_sched(), so wait for both.
7187          *
7188          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
7189          */
7190         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT))
7191                 synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
7192         else
7193                 synchronize_rcu();
7194
7195         if (!sched_smp_initialized)
7196                 return 0;
7197
7198         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
7199         if (ret) {
7200                 set_cpu_active(cpu, true);
7201                 return ret;
7202         }
7203         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7204         return 0;
7205 }
7206
7207 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
7208 {
7209         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7210
7211         rq->calc_load_update = calc_load_update;
7212         account_reset_rq(rq);
7213         update_max_interval();
7214 }
7215
7216 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
7217 {
7218         set_cpu_rq_start_time(cpu);
7219         sched_rq_cpu_starting(cpu);
7220         return 0;
7221 }
7222
7223 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7224 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
7225 {
7226         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7227         unsigned long flags;
7228
7229         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
7230         sched_ttwu_pending();
7231         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7232         if (rq->rd) {
7233                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7234                 set_rq_offline(rq);
7235         }
7236         migrate_tasks(rq);
7237         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
7238         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7239         calc_load_migrate(rq);
7240         update_max_interval();
7241         nohz_balance_exit_idle(cpu);
7242         hrtick_clear(rq);
7243         return 0;
7244 }
7245 #endif
7246
7247 void __init sched_init_smp(void)
7248 {
7249         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7250
7251         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7252         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7253
7254         sched_init_numa();
7255
7256         /*
7257          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7258          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7259          * happen.
7260          */
7261         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7262         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7263         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7264         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7265                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7266         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7267
7268         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7269         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7270                 BUG();
7271         sched_init_granularity();
7272         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7273
7274         init_sched_rt_class();
7275         init_sched_dl_class();
7276         sched_smp_initialized = true;
7277 }
7278
7279 static int __init migration_init(void)
7280 {
7281         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
7282         return 0;
7283 }
7284 early_initcall(migration_init);
7285
7286 #else
7287 void __init sched_init_smp(void)
7288 {
7289         sched_init_granularity();
7290 }
7291 #endif /* CONFIG_SMP */
7292
7293 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7294 {
7295         return in_lock_functions(addr) ||
7296                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7297                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7298 }
7299
7300 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7301 /*
7302  * Default task group.
7303  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7304  */
7305 struct task_group root_task_group;
7306 LIST_HEAD(task_groups);
7307
7308 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7309 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7310 #endif
7311
7312 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7313
7314 void __init sched_init(void)
7315 {
7316         int i, j;
7317         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7318
7319 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7320         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7321 #endif
7322 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7323         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7324 #endif
7325         if (alloc_size) {
7326                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7327
7328 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7329                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7330                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7331
7332                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7333                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7334
7335 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7336 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7337                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7338                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7339
7340                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7341                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7342
7343 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7344         }
7345 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7346         for_each_possible_cpu(i) {
7347                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7348                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7349         }
7350 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7351
7352         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7353                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7354         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7355                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7356
7357 #ifdef CONFIG_SMP
7358         init_defrootdomain();
7359 #endif
7360
7361 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7362         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7363                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7364 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7365
7366 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7367         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7368
7369         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7370         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7371         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7372         autogroup_init(&init_task);
7373 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7374
7375         for_each_possible_cpu(i) {
7376                 struct rq *rq;
7377
7378                 rq = cpu_rq(i);
7379                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7380                 rq->nr_running = 0;
7381                 rq->calc_load_active = 0;
7382                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7383                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7384                 init_rt_rq(&rq->rt);
7385                 init_dl_rq(&rq->dl);
7386 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7387                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7388                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7389                 /*
7390                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7391                  *
7392                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7393                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7394                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7395                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7396                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7397                  * (se->load.weight).
7398                  *
7399                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7400                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7401                  * then A0's share of the cpu resource is:
7402                  *
7403                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7404                  *
7405                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7406                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7407                  */
7408                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7409                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7410 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7411
7412                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7413 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7414                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7415 #endif
7416
7417                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7418                         rq->cpu_load[j] = 0;
7419
7420 #ifdef CONFIG_SMP
7421                 rq->sd = NULL;
7422                 rq->rd = NULL;
7423                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7424                 rq->balance_callback = NULL;
7425                 rq->active_balance = 0;
7426                 rq->next_balance = jiffies;
7427                 rq->push_cpu = 0;
7428                 rq->cpu = i;
7429                 rq->online = 0;
7430                 rq->idle_stamp = 0;
7431                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7432                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7433
7434                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7435
7436                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7437 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7438                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7439                 rq->nohz_flags = 0;
7440 #endif
7441 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7442                 rq->last_sched_tick = 0;
7443 #endif
7444 #endif /* CONFIG_SMP */
7445                 init_rq_hrtick(rq);
7446                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7447         }
7448
7449         set_load_weight(&init_task);
7450
7451 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7452         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7453 #endif
7454
7455         /*
7456          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7457          */
7458         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7459         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7460
7461         /*
7462          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7463          */
7464         current->sched_class = &fair_sched_class;
7465
7466         /*
7467          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7468          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7469          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7470          * when this runqueue becomes "idle".
7471          */
7472         init_idle(current, smp_processor_id());
7473
7474         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7475
7476 #ifdef CONFIG_SMP
7477         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7478         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7479         if (cpu_isolated_map == NULL)
7480                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7481         idle_thread_set_boot_cpu();
7482         set_cpu_rq_start_time(smp_processor_id());
7483 #endif
7484         init_sched_fair_class();
7485
7486         scheduler_running = 1;
7487 }
7488
7489 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7490 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7491 {
7492         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7493
7494         return (nested == preempt_offset);
7495 }
7496
7497 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7498 {
7499         /*
7500          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7501          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7502          * otherwise we will destroy state.
7503          */
7504         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7505                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7506                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7507                         current->state,
7508                         (void *)current->task_state_change,
7509                         (void *)current->task_state_change);
7510
7511         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7512 }
7513 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7514
7515 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7516 {
7517         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7518
7519         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7520         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7521              !is_idle_task(current)) ||
7522             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7523                 return;
7524         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7525                 return;
7526         prev_jiffy = jiffies;
7527
7528         printk(KERN_ERR
7529                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7530                         file, line);
7531         printk(KERN_ERR
7532                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7533                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7534                         current->pid, current->comm);
7535
7536         if (task_stack_end_corrupted(current))
7537                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7538
7539         debug_show_held_locks(current);
7540         if (irqs_disabled())
7541                 print_irqtrace_events(current);
7542 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7543         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7544                 pr_err("Preemption disabled at:");
7545                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7546                 pr_cont("\n");
7547         }
7548 #endif
7549         dump_stack();
7550 }
7551 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7552 #endif
7553
7554 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7555 void normalize_rt_tasks(void)
7556 {
7557         struct task_struct *g, *p;
7558         struct sched_attr attr = {
7559                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7560         };
7561
7562         read_lock(&tasklist_lock);
7563         for_each_process_thread(g, p) {
7564                 /*
7565                  * Only normalize user tasks:
7566                  */
7567                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7568                         continue;
7569
7570                 p->se.exec_start                = 0;
7571 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7572                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7573                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7574                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7575 #endif
7576
7577                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7578                         /*
7579                          * Renice negative nice level userspace
7580                          * tasks back to 0:
7581                          */
7582                         if (task_nice(p) < 0)
7583                                 set_user_nice(p, 0);
7584                         continue;
7585                 }
7586
7587                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7588         }
7589         read_unlock(&tasklist_lock);
7590 }
7591
7592 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7593
7594 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7595 /*
7596  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7597  *
7598  * They can only be called when the whole system has been
7599  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7600  * activity can take place. Using them for anything else would
7601  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7602  * under any other configuration.
7603  */
7604
7605 /**
7606  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7607  * @cpu: the processor in question.
7608  *
7609  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7610  *
7611  * Return: The current task for @cpu.
7612  */
7613 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7614 {
7615         return cpu_curr(cpu);
7616 }
7617
7618 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7619
7620 #ifdef CONFIG_IA64
7621 /**
7622  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7623  * @cpu: the processor in question.
7624  * @p: the task pointer to set.
7625  *
7626  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7627  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7628  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7629  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7630  * and caller must save the original value of the current task (see
7631  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7632  * re-starting the system.
7633  *
7634  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7635  */
7636 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7637 {
7638         cpu_curr(cpu) = p;
7639 }
7640
7641 #endif
7642
7643 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7644 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7645 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7646
7647 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7648 {
7649         free_fair_sched_group(tg);
7650         free_rt_sched_group(tg);
7651         autogroup_free(tg);
7652         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7653 }
7654
7655 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7656 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7657 {
7658         struct task_group *tg;
7659
7660         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7661         if (!tg)
7662                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7663
7664         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7665                 goto err;
7666
7667         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7668                 goto err;
7669
7670         return tg;
7671
7672 err:
7673         sched_free_group(tg);
7674         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7675 }
7676
7677 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7678 {
7679         unsigned long flags;
7680
7681         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7682         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7683
7684         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7685
7686         tg->parent = parent;
7687         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7688         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7689         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7690 }
7691
7692 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7693 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7694 {
7695         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7696         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7697 }
7698
7699 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7700 {
7701         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7702         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7703 }
7704
7705 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7706 {
7707         unsigned long flags;
7708
7709         /* end participation in shares distribution */
7710         unregister_fair_sched_group(tg);
7711
7712         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7713         list_del_rcu(&tg->list);
7714         list_del_rcu(&tg->siblings);
7715         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7716 }
7717
7718 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7719  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7720  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7721  *      reflect its new group.
7722  */
7723 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7724 {
7725         struct task_group *tg;
7726         int queued, running;
7727         struct rq_flags rf;
7728         struct rq *rq;
7729
7730         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
7731
7732         running = task_current(rq, tsk);
7733         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7734
7735         if (queued)
7736                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
7737         if (unlikely(running))
7738                 put_prev_task(rq, tsk);
7739
7740         /*
7741          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7742          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7743          * to prevent lockdep warnings.
7744          */
7745         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7746                           struct task_group, css);
7747         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7748         tsk->sched_task_group = tg;
7749
7750 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7751         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7752                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7753         else
7754 #endif
7755                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7756
7757         if (unlikely(running))
7758                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7759         if (queued)
7760                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
7761
7762         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
7763 }
7764 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7765
7766 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7767 /*
7768  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7769  */
7770 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7771
7772 /* Must be called with tasklist_lock held */
7773 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7774 {
7775         struct task_struct *g, *p;
7776
7777         /*
7778          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7779          */
7780         if (task_group_is_autogroup(tg))
7781                 return 0;
7782
7783         for_each_process_thread(g, p) {
7784                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7785                         return 1;
7786         }
7787
7788         return 0;
7789 }
7790
7791 struct rt_schedulable_data {
7792         struct task_group *tg;
7793         u64 rt_period;
7794         u64 rt_runtime;
7795 };
7796
7797 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7798 {
7799         struct rt_schedulable_data *d = data;
7800         struct task_group *child;
7801         unsigned long total, sum = 0;
7802         u64 period, runtime;
7803
7804         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7805         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7806
7807         if (tg == d->tg) {
7808                 period = d->rt_period;
7809                 runtime = d->rt_runtime;
7810         }
7811
7812         /*
7813          * Cannot have more runtime than the period.
7814          */
7815         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7816                 return -EINVAL;
7817
7818         /*
7819          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7820          */
7821         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7822                 return -EBUSY;
7823
7824         total = to_ratio(period, runtime);
7825
7826         /*
7827          * Nobody can have more than the global setting allows.
7828          */
7829         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7830                 return -EINVAL;
7831
7832         /*
7833          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7834          */
7835         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7836                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7837                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7838
7839                 if (child == d->tg) {
7840                         period = d->rt_period;
7841                         runtime = d->rt_runtime;
7842                 }
7843
7844                 sum += to_ratio(period, runtime);
7845         }
7846
7847         if (sum > total)
7848                 return -EINVAL;
7849
7850         return 0;
7851 }
7852
7853 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7854 {
7855         int ret;
7856
7857         struct rt_schedulable_data data = {
7858                 .tg = tg,
7859                 .rt_period = period,
7860                 .rt_runtime = runtime,
7861         };
7862
7863         rcu_read_lock();
7864         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7865         rcu_read_unlock();
7866
7867         return ret;
7868 }
7869
7870 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7871                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7872 {
7873         int i, err = 0;
7874
7875         /*
7876          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7877          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7878          */
7879         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7880                 return -EINVAL;
7881
7882         /* No period doesn't make any sense. */
7883         if (rt_period == 0)
7884                 return -EINVAL;
7885
7886         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7887         read_lock(&tasklist_lock);
7888         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7889         if (err)
7890                 goto unlock;
7891
7892         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7893         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7894         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7895
7896         for_each_possible_cpu(i) {
7897                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7898
7899                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7900                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7901                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7902         }
7903         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7904 unlock:
7905         read_unlock(&tasklist_lock);
7906         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7907
7908         return err;
7909 }
7910
7911 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7912 {
7913         u64 rt_runtime, rt_period;
7914
7915         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7916         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7917         if (rt_runtime_us < 0)
7918                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7919
7920         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7921 }
7922
7923 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7924 {
7925         u64 rt_runtime_us;
7926
7927         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7928                 return -1;
7929
7930         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7931         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7932         return rt_runtime_us;
7933 }
7934
7935 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7936 {
7937         u64 rt_runtime, rt_period;
7938
7939         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7940         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7941
7942         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7943 }
7944
7945 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7946 {
7947         u64 rt_period_us;
7948
7949         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7950         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7951         return rt_period_us;
7952 }
7953 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7954
7955 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7956 static int sched_rt_global_constraints(void)
7957 {
7958         int ret = 0;
7959
7960         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7961         read_lock(&tasklist_lock);
7962         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7963         read_unlock(&tasklist_lock);
7964         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7965
7966         return ret;
7967 }
7968
7969 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7970 {
7971         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7972         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7973                 return 0;
7974
7975         return 1;
7976 }
7977
7978 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7979 static int sched_rt_global_constraints(void)
7980 {
7981         unsigned long flags;
7982         int i;
7983
7984         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7985         for_each_possible_cpu(i) {
7986                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7987
7988                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7989                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7990                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7991         }
7992         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7993
7994         return 0;
7995 }
7996 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7997
7998 static int sched_dl_global_validate(void)
7999 {
8000         u64 runtime = global_rt_runtime();
8001         u64 period = global_rt_period();
8002         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8003         struct dl_bw *dl_b;
8004         int cpu, ret = 0;
8005         unsigned long flags;
8006
8007         /*
8008          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8009          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8010          * any of the root_domains.
8011          *
8012          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8013          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8014          * solutions is welcome!
8015          */
8016         for_each_possible_cpu(cpu) {
8017                 rcu_read_lock_sched();
8018                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8019
8020                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8021                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8022                         ret = -EBUSY;
8023                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8024
8025                 rcu_read_unlock_sched();
8026
8027                 if (ret)
8028                         break;
8029         }
8030
8031         return ret;
8032 }
8033
8034 static void sched_dl_do_global(void)
8035 {
8036         u64 new_bw = -1;
8037         struct dl_bw *dl_b;
8038         int cpu;
8039         unsigned long flags;
8040
8041         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8042         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8043
8044         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8045                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8046
8047         /*
8048          * FIXME: As above...
8049          */
8050         for_each_possible_cpu(cpu) {
8051                 rcu_read_lock_sched();
8052                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8053
8054                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8055                 dl_b->bw = new_bw;
8056                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8057
8058                 rcu_read_unlock_sched();
8059         }
8060 }
8061
8062 static int sched_rt_global_validate(void)
8063 {
8064         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8065                 return -EINVAL;
8066
8067         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8068                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8069                 return -EINVAL;
8070
8071         return 0;
8072 }
8073
8074 static void sched_rt_do_global(void)
8075 {
8076         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8077         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8078 }
8079
8080 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8081                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8082                 loff_t *ppos)
8083 {
8084         int old_period, old_runtime;
8085         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8086         int ret;
8087
8088         mutex_lock(&mutex);
8089         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8090         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8091
8092         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8093
8094         if (!ret && write) {
8095                 ret = sched_rt_global_validate();
8096                 if (ret)
8097                         goto undo;
8098
8099                 ret = sched_dl_global_validate();
8100                 if (ret)
8101                         goto undo;
8102
8103                 ret = sched_rt_global_constraints();
8104                 if (ret)
8105                         goto undo;
8106
8107                 sched_rt_do_global();
8108                 sched_dl_do_global();
8109         }
8110         if (0) {
8111 undo:
8112                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8113                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8114         }
8115         mutex_unlock(&mutex);
8116
8117         return ret;
8118 }
8119
8120 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8121                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8122                 loff_t *ppos)
8123 {
8124         int ret;
8125         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8126
8127         mutex_lock(&mutex);
8128         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8129         /* make sure that internally we keep jiffies */
8130         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8131         if (!ret && write) {
8132                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8133                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8134         }
8135         mutex_unlock(&mutex);
8136         return ret;
8137 }
8138
8139 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8140
8141 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8142 {
8143         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8144 }
8145
8146 static struct cgroup_subsys_state *
8147 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8148 {
8149         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8150         struct task_group *tg;
8151
8152         if (!parent) {
8153                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8154                 return &root_task_group.css;
8155         }
8156
8157         tg = sched_create_group(parent);
8158         if (IS_ERR(tg))
8159                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8160
8161         sched_online_group(tg, parent);
8162
8163         return &tg->css;
8164 }
8165
8166 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8167 {
8168         struct task_group *tg = css_tg(css);
8169
8170         sched_offline_group(tg);
8171 }
8172
8173 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8174 {
8175         struct task_group *tg = css_tg(css);
8176
8177         /*
8178          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8179          */
8180         sched_free_group(tg);
8181 }
8182
8183 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8184 {
8185         sched_move_task(task);
8186 }
8187
8188 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8189 {
8190         struct task_struct *task;
8191         struct cgroup_subsys_state *css;
8192
8193         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8194 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8195                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8196                         return -EINVAL;
8197 #else
8198                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8199                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8200                         return -EINVAL;
8201 #endif
8202         }
8203         return 0;
8204 }
8205
8206 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8207 {
8208         struct task_struct *task;
8209         struct cgroup_subsys_state *css;
8210
8211         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8212                 sched_move_task(task);
8213 }
8214
8215 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8216 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8217                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8218 {
8219         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8220 }
8221
8222 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8223                                struct cftype *cft)
8224 {
8225         struct task_group *tg = css_tg(css);
8226
8227         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8228 }
8229
8230 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8231 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8232
8233 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8234 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8235
8236 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8237
8238 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8239 {
8240         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8241         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8242
8243         if (tg == &root_task_group)
8244                 return -EINVAL;
8245
8246         /*
8247          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8248          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8249          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8250          */
8251         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8252                 return -EINVAL;
8253
8254         /*
8255          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8256          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8257          * feasibility.
8258          */
8259         if (period > max_cfs_quota_period)
8260                 return -EINVAL;
8261
8262         /*
8263          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8264          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8265          */
8266         get_online_cpus();
8267         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8268         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8269         if (ret)
8270                 goto out_unlock;
8271
8272         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8273         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8274         /*
8275          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8276          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8277          */
8278         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8279                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8280         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8281         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8282         cfs_b->quota = quota;
8283
8284         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8285         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8286         if (runtime_enabled)
8287                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8288         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8289
8290         for_each_online_cpu(i) {
8291                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8292                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8293
8294                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8295                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8296                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8297
8298                 if (cfs_rq->throttled)
8299                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8300                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8301         }
8302         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8303                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8304 out_unlock:
8305         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8306         put_online_cpus();
8307
8308         return ret;
8309 }
8310
8311 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8312 {
8313         u64 quota, period;
8314
8315         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8316         if (cfs_quota_us < 0)
8317                 quota = RUNTIME_INF;
8318         else
8319                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8320
8321         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8322 }
8323
8324 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8325 {
8326         u64 quota_us;
8327
8328         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8329                 return -1;
8330
8331         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8332         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8333
8334         return quota_us;
8335 }
8336
8337 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8338 {
8339         u64 quota, period;
8340
8341         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8342         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8343
8344         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8345 }
8346
8347 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8348 {
8349         u64 cfs_period_us;
8350
8351         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8352         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8353
8354         return cfs_period_us;
8355 }
8356
8357 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8358                                   struct cftype *cft)
8359 {
8360         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8361 }
8362
8363 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8364                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8365 {
8366         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8367 }
8368
8369 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8370                                    struct cftype *cft)
8371 {
8372         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8373 }
8374
8375 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8376                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8377 {
8378         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8379 }
8380
8381 struct cfs_schedulable_data {
8382         struct task_group *tg;
8383         u64 period, quota;
8384 };
8385
8386 /*
8387  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8388  * note: units are usecs
8389  */
8390 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8391                                struct cfs_schedulable_data *d)
8392 {
8393         u64 quota, period;
8394
8395         if (tg == d->tg) {
8396                 period = d->period;
8397                 quota = d->quota;
8398         } else {
8399                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8400                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8401         }
8402
8403         /* note: these should typically be equivalent */
8404         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8405                 return RUNTIME_INF;
8406
8407         return to_ratio(period, quota);
8408 }
8409
8410 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8411 {
8412         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8413         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8414         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8415
8416         if (!tg->parent) {
8417                 quota = RUNTIME_INF;
8418         } else {
8419                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8420
8421                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8422                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8423
8424                 /*
8425                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8426                  * limit is set
8427                  */
8428                 if (quota == RUNTIME_INF)
8429                         quota = parent_quota;
8430                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8431                         return -EINVAL;
8432         }
8433         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8434
8435         return 0;
8436 }
8437
8438 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8439 {
8440         int ret;
8441         struct cfs_schedulable_data data = {
8442                 .tg = tg,
8443                 .period = period,
8444                 .quota = quota,
8445         };
8446
8447         if (quota != RUNTIME_INF) {
8448                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8449                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8450         }
8451
8452         rcu_read_lock();
8453         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8454         rcu_read_unlock();
8455
8456         return ret;
8457 }
8458
8459 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8460 {
8461         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8462         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8463
8464         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8465         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8466         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8467
8468         return 0;
8469 }
8470 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8471 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8472
8473 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8474 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8475                                 struct cftype *cft, s64 val)
8476 {
8477         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8478 }
8479
8480 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8481                                struct cftype *cft)
8482 {
8483         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8484 }
8485
8486 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8487                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8488 {
8489         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8490 }
8491
8492 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8493                                    struct cftype *cft)
8494 {
8495         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8496 }
8497 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8498
8499 static struct cftype cpu_files[] = {
8500 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8501         {
8502                 .name = "shares",
8503                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8504                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8505         },
8506 #endif
8507 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8508         {
8509                 .name = "cfs_quota_us",
8510                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8511                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8512         },
8513         {
8514                 .name = "cfs_period_us",
8515                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8516                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8517         },
8518         {
8519                 .name = "stat",
8520                 .seq_show = cpu_stats_show,
8521         },
8522 #endif
8523 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8524         {
8525                 .name = "rt_runtime_us",
8526                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8527                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8528         },
8529         {
8530                 .name = "rt_period_us",
8531                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8532                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8533         },
8534 #endif
8535         { }     /* terminate */
8536 };
8537
8538 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8539         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8540         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8541         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8542         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8543         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8544         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8545         .legacy_cftypes = cpu_files,
8546         .early_init     = true,
8547 };
8548
8549 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8550
8551 void dump_cpu_task(int cpu)
8552 {
8553         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8554         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8555 }
8556
8557 /*
8558  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8559  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8560  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8561  * that remained on nice 0.
8562  *
8563  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8564  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8565  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8566  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8567  * the relative distance between them is ~25%.)
8568  */
8569 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8570  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8571  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8572  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8573  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8574  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8575  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8576  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8577  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8578 };
8579
8580 /*
8581  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8582  *
8583  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8584  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8585  * into multiplications:
8586  */
8587 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8588  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8589  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8590  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8591  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8592  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8593  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8594  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8595  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8596 };