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