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