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