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