Merge tag 'md/4.6-rc2-fix' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/shli/md
[cascardo/linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/kasan.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/module.h>
32 #include <linux/nmi.h>
33 #include <linux/init.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <linux/highmem.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/context_tracking.h>
75 #include <linux/compiler.h>
76 #include <linux/frame.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 /*
128  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
129  * Limited because this is done with IRQs disabled.
130  */
131 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
132
133 /*
134  * period over which we average the RT time consumption, measured
135  * in ms.
136  *
137  * default: 1s
138  */
139 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
140
141 /*
142  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
143  * default: 1s
144  */
145 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
146
147 __read_mostly int scheduler_running;
148
149 /*
150  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
151  * default: 0.95s
152  */
153 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
154
155 /* cpus with isolated domains */
156 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
157
158 /*
159  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
160  */
161 static struct rq *this_rq_lock(void)
162         __acquires(rq->lock)
163 {
164         struct rq *rq;
165
166         local_irq_disable();
167         rq = this_rq();
168         raw_spin_lock(&rq->lock);
169
170         return rq;
171 }
172
173 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
174 /*
175  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
176  */
177
178 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
179 {
180         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
181                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
182 }
183
184 /*
185  * High-resolution timer tick.
186  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
187  */
188 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
189 {
190         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
191
192         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
193
194         raw_spin_lock(&rq->lock);
195         update_rq_clock(rq);
196         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
197         raw_spin_unlock(&rq->lock);
198
199         return HRTIMER_NORESTART;
200 }
201
202 #ifdef CONFIG_SMP
203
204 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
205 {
206         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
207
208         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
209 }
210
211 /*
212  * called from hardirq (IPI) context
213  */
214 static void __hrtick_start(void *arg)
215 {
216         struct rq *rq = arg;
217
218         raw_spin_lock(&rq->lock);
219         __hrtick_restart(rq);
220         rq->hrtick_csd_pending = 0;
221         raw_spin_unlock(&rq->lock);
222 }
223
224 /*
225  * Called to set the hrtick timer state.
226  *
227  * called with rq->lock held and irqs disabled
228  */
229 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
230 {
231         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
232         ktime_t time;
233         s64 delta;
234
235         /*
236          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
237          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
238          */
239         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
240         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
241
242         hrtimer_set_expires(timer, time);
243
244         if (rq == this_rq()) {
245                 __hrtick_restart(rq);
246         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
247                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
248                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
249         }
250 }
251
252 static int
253 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
254 {
255         int cpu = (int)(long)hcpu;
256
257         switch (action) {
258         case CPU_UP_CANCELED:
259         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
260         case CPU_DOWN_PREPARE:
261         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
262         case CPU_DEAD:
263         case CPU_DEAD_FROZEN:
264                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
265                 return NOTIFY_OK;
266         }
267
268         return NOTIFY_DONE;
269 }
270
271 static __init void init_hrtick(void)
272 {
273         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
274 }
275 #else
276 /*
277  * Called to set the hrtick timer state.
278  *
279  * called with rq->lock held and irqs disabled
280  */
281 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
282 {
283         /*
284          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
285          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
286          */
287         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
288         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
289                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
290 }
291
292 static inline void init_hrtick(void)
293 {
294 }
295 #endif /* CONFIG_SMP */
296
297 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
298 {
299 #ifdef CONFIG_SMP
300         rq->hrtick_csd_pending = 0;
301
302         rq->hrtick_csd.flags = 0;
303         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
304         rq->hrtick_csd.info = rq;
305 #endif
306
307         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
308         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
309 }
310 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
311 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
312 {
313 }
314
315 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
316 {
317 }
318
319 static inline void init_hrtick(void)
320 {
321 }
322 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
323
324 /*
325  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
326  */
327 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
328         ({                                                              \
329                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
330                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
331                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
332                                                                         \
333                 for (;;) {                                              \
334                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
335                         if (_old == _val)                               \
336                                 break;                                  \
337                         _val = _old;                                    \
338                 }                                                       \
339         _old;                                                           \
340 })
341
342 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
343 /*
344  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
345  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
346  * spurious IPIs.
347  */
348 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
349 {
350         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
351         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
352 }
353
354 /*
355  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
356  *
357  * If this returns true, then the idle task promises to call
358  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
359  */
360 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
361 {
362         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
363         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
364
365         for (;;) {
366                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
367                         return false;
368                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
369                         return true;
370                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
371                 if (old == val)
372                         break;
373                 val = old;
374         }
375         return true;
376 }
377
378 #else
379 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
380 {
381         set_tsk_need_resched(p);
382         return true;
383 }
384
385 #ifdef CONFIG_SMP
386 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
387 {
388         return false;
389 }
390 #endif
391 #endif
392
393 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
394 {
395         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
396
397         /*
398          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
399          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
400          * wakeup due to that.
401          *
402          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
403          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
404          */
405         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
406                 return;
407
408         get_task_struct(task);
409
410         /*
411          * The head is context local, there can be no concurrency.
412          */
413         *head->lastp = node;
414         head->lastp = &node->next;
415 }
416
417 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
418 {
419         struct wake_q_node *node = head->first;
420
421         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
422                 struct task_struct *task;
423
424                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
425                 BUG_ON(!task);
426                 /* task can safely be re-inserted now */
427                 node = node->next;
428                 task->wake_q.next = NULL;
429
430                 /*
431                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
432                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
433                  */
434                 wake_up_process(task);
435                 put_task_struct(task);
436         }
437 }
438
439 /*
440  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
441  *
442  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
443  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
444  * the target CPU.
445  */
446 void resched_curr(struct rq *rq)
447 {
448         struct task_struct *curr = rq->curr;
449         int cpu;
450
451         lockdep_assert_held(&rq->lock);
452
453         if (test_tsk_need_resched(curr))
454                 return;
455
456         cpu = cpu_of(rq);
457
458         if (cpu == smp_processor_id()) {
459                 set_tsk_need_resched(curr);
460                 set_preempt_need_resched();
461                 return;
462         }
463
464         if (set_nr_and_not_polling(curr))
465                 smp_send_reschedule(cpu);
466         else
467                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
468 }
469
470 void resched_cpu(int cpu)
471 {
472         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
473         unsigned long flags;
474
475         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
476                 return;
477         resched_curr(rq);
478         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
479 }
480
481 #ifdef CONFIG_SMP
482 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
483 /*
484  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
485  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
486  *
487  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
488  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
489  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
490  */
491 int get_nohz_timer_target(void)
492 {
493         int i, cpu = smp_processor_id();
494         struct sched_domain *sd;
495
496         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
497                 return cpu;
498
499         rcu_read_lock();
500         for_each_domain(cpu, sd) {
501                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
502                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
503                                 cpu = i;
504                                 goto unlock;
505                         }
506                 }
507         }
508
509         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
510                 cpu = housekeeping_any_cpu();
511 unlock:
512         rcu_read_unlock();
513         return cpu;
514 }
515 /*
516  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
517  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
518  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
519  * idle system the next event might even be infinite time into the
520  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
521  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
522  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
523  * wheel for the next timer event.
524  */
525 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
526 {
527         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
528
529         if (cpu == smp_processor_id())
530                 return;
531
532         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
533                 smp_send_reschedule(cpu);
534         else
535                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
536 }
537
538 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
539 {
540         /*
541          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
542          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
543          * If needed we can still optimize that later with an
544          * empty IRQ.
545          */
546         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
547                 if (cpu != smp_processor_id() ||
548                     tick_nohz_tick_stopped())
549                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
550                 return true;
551         }
552
553         return false;
554 }
555
556 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
557 {
558         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
559                 wake_up_idle_cpu(cpu);
560 }
561
562 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
563 {
564         int cpu = smp_processor_id();
565
566         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
567                 return false;
568
569         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
570                 return true;
571
572         /*
573          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
574          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
575          */
576         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
577         return false;
578 }
579
580 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
581
582 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
583 {
584         return false;
585 }
586
587 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
588
589 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
590 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
591 {
592         int fifo_nr_running;
593
594         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
595         if (rq->dl.dl_nr_running)
596                 return false;
597
598         /*
599          * FIFO realtime policy runs the highest priority task (after DEADLINE).
600          * Other runnable tasks are of a lower priority. The scheduler tick
601          * isn't needed.
602          */
603         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
604         if (fifo_nr_running)
605                 return true;
606
607         /*
608          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
609          * realtime priority.
610          */
611         if (rq->rt.rr_nr_running) {
612                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
613                         return true;
614                 else
615                         return false;
616         }
617
618         /* Normal multitasking need periodic preemption checks */
619         if (rq->cfs.nr_running > 1)
620                 return false;
621
622         return true;
623 }
624 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
625
626 void sched_avg_update(struct rq *rq)
627 {
628         s64 period = sched_avg_period();
629
630         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
631                 /*
632                  * Inline assembly required to prevent the compiler
633                  * optimising this loop into a divmod call.
634                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
635                  */
636                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
637                 rq->age_stamp += period;
638                 rq->rt_avg /= 2;
639         }
640 }
641
642 #endif /* CONFIG_SMP */
643
644 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
645                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
646 /*
647  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
648  * node and @up when leaving it for the final time.
649  *
650  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
651  */
652 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
653                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
654 {
655         struct task_group *parent, *child;
656         int ret;
657
658         parent = from;
659
660 down:
661         ret = (*down)(parent, data);
662         if (ret)
663                 goto out;
664         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
665                 parent = child;
666                 goto down;
667
668 up:
669                 continue;
670         }
671         ret = (*up)(parent, data);
672         if (ret || parent == from)
673                 goto out;
674
675         child = parent;
676         parent = parent->parent;
677         if (parent)
678                 goto up;
679 out:
680         return ret;
681 }
682
683 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
684 {
685         return 0;
686 }
687 #endif
688
689 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
690 {
691         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
692         struct load_weight *load = &p->se.load;
693
694         /*
695          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
696          */
697         if (idle_policy(p->policy)) {
698                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
699                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
700                 return;
701         }
702
703         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
704         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
705 }
706
707 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
708 {
709         update_rq_clock(rq);
710         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
711                 sched_info_queued(rq, p);
712         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
713 }
714
715 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
716 {
717         update_rq_clock(rq);
718         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
719                 sched_info_dequeued(rq, p);
720         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
721 }
722
723 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
724 {
725         if (task_contributes_to_load(p))
726                 rq->nr_uninterruptible--;
727
728         enqueue_task(rq, p, flags);
729 }
730
731 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
732 {
733         if (task_contributes_to_load(p))
734                 rq->nr_uninterruptible++;
735
736         dequeue_task(rq, p, flags);
737 }
738
739 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
740 {
741 /*
742  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
743  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
744  */
745 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
746         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
747 #endif
748 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
749         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
750
751         /*
752          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
753          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
754          * {soft,}irq region.
755          *
756          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
757          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
758          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
759          * monotonic.
760          *
761          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
762          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
763          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
764          * atomic ops.
765          */
766         if (irq_delta > delta)
767                 irq_delta = delta;
768
769         rq->prev_irq_time += irq_delta;
770         delta -= irq_delta;
771 #endif
772 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
773         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
774                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
775                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
776
777                 if (unlikely(steal > delta))
778                         steal = delta;
779
780                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
781                 delta -= steal;
782         }
783 #endif
784
785         rq->clock_task += delta;
786
787 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
788         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
789                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
790 #endif
791 }
792
793 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
794 {
795         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
796         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
797
798         if (stop) {
799                 /*
800                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
801                  * userspace knows about and won't get confused about.
802                  *
803                  * Also, it will make PI more or less work without too
804                  * much confusion -- but then, stop work should not
805                  * rely on PI working anyway.
806                  */
807                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
808
809                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
810         }
811
812         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
813
814         if (old_stop) {
815                 /*
816                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
817                  * it can die in pieces.
818                  */
819                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
820         }
821 }
822
823 /*
824  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
825  */
826 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
827 {
828         return p->static_prio;
829 }
830
831 /*
832  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
833  * without taking RT-inheritance into account. Might be
834  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
835  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
836  * estimator recalculates.
837  */
838 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
839 {
840         int prio;
841
842         if (task_has_dl_policy(p))
843                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
844         else if (task_has_rt_policy(p))
845                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
846         else
847                 prio = __normal_prio(p);
848         return prio;
849 }
850
851 /*
852  * Calculate the current priority, i.e. the priority
853  * taken into account by the scheduler. This value might
854  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
855  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
856  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
857  */
858 static int effective_prio(struct task_struct *p)
859 {
860         p->normal_prio = normal_prio(p);
861         /*
862          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
863          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
864          * to the normal priority:
865          */
866         if (!rt_prio(p->prio))
867                 return p->normal_prio;
868         return p->prio;
869 }
870
871 /**
872  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
873  * @p: the task in question.
874  *
875  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
876  */
877 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
878 {
879         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
880 }
881
882 /*
883  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
884  * use the balance_callback list if you want balancing.
885  *
886  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
887  * balance_callback().
888  */
889 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
890                                        const struct sched_class *prev_class,
891                                        int oldprio)
892 {
893         if (prev_class != p->sched_class) {
894                 if (prev_class->switched_from)
895                         prev_class->switched_from(rq, p);
896
897                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
898         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
899                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
900 }
901
902 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
903 {
904         const struct sched_class *class;
905
906         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
907                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
908         } else {
909                 for_each_class(class) {
910                         if (class == rq->curr->sched_class)
911                                 break;
912                         if (class == p->sched_class) {
913                                 resched_curr(rq);
914                                 break;
915                         }
916                 }
917         }
918
919         /*
920          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
921          * this case, we can save a useless back to back clock update.
922          */
923         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
924                 rq_clock_skip_update(rq, true);
925 }
926
927 #ifdef CONFIG_SMP
928 /*
929  * This is how migration works:
930  *
931  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
932  *    stop_one_cpu().
933  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
934  *    off the CPU)
935  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
936  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
937  *    it and puts it into the right queue.
938  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
939  *    is done.
940  */
941
942 /*
943  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
944  *
945  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
946  */
947 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
948 {
949         lockdep_assert_held(&rq->lock);
950
951         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
952         dequeue_task(rq, p, 0);
953         set_task_cpu(p, new_cpu);
954         raw_spin_unlock(&rq->lock);
955
956         rq = cpu_rq(new_cpu);
957
958         raw_spin_lock(&rq->lock);
959         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
960         enqueue_task(rq, p, 0);
961         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
962         check_preempt_curr(rq, p, 0);
963
964         return rq;
965 }
966
967 struct migration_arg {
968         struct task_struct *task;
969         int dest_cpu;
970 };
971
972 /*
973  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
974  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
975  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
976  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
977  *
978  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
979  * as the task is no longer on this CPU.
980  */
981 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
982 {
983         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
984                 return rq;
985
986         /* Affinity changed (again). */
987         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
988                 return rq;
989
990         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
991
992         return rq;
993 }
994
995 /*
996  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
997  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
998  * 'pushing' onto another runqueue.
999  */
1000 static int migration_cpu_stop(void *data)
1001 {
1002         struct migration_arg *arg = data;
1003         struct task_struct *p = arg->task;
1004         struct rq *rq = this_rq();
1005
1006         /*
1007          * The original target cpu might have gone down and we might
1008          * be on another cpu but it doesn't matter.
1009          */
1010         local_irq_disable();
1011         /*
1012          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1013          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1014          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1015          */
1016         sched_ttwu_pending();
1017
1018         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1019         raw_spin_lock(&rq->lock);
1020         /*
1021          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1022          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1023          * we're holding p->pi_lock.
1024          */
1025         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1026                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1027         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1028         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1029
1030         local_irq_enable();
1031         return 0;
1032 }
1033
1034 /*
1035  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1036  * actually call this function.
1037  */
1038 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1039 {
1040         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1041         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1042 }
1043
1044 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1045 {
1046         struct rq *rq = task_rq(p);
1047         bool queued, running;
1048
1049         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1050
1051         queued = task_on_rq_queued(p);
1052         running = task_current(rq, p);
1053
1054         if (queued) {
1055                 /*
1056                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1057                  * holding rq->lock.
1058                  */
1059                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1060                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1061         }
1062         if (running)
1063                 put_prev_task(rq, p);
1064
1065         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1066
1067         if (running)
1068                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1069         if (queued)
1070                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1075  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1076  * is removed from the allowed bitmask.
1077  *
1078  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1079  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1080  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1081  */
1082 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1083                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1084 {
1085         unsigned long flags;
1086         struct rq *rq;
1087         unsigned int dest_cpu;
1088         int ret = 0;
1089
1090         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1091
1092         /*
1093          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1094          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1095          */
1096         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1097                 ret = -EINVAL;
1098                 goto out;
1099         }
1100
1101         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1102                 goto out;
1103
1104         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1105                 ret = -EINVAL;
1106                 goto out;
1107         }
1108
1109         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1110
1111         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1112         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1113                 goto out;
1114
1115         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1116         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1117                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1118                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1119                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1120                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1121                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1122                 return 0;
1123         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1124                 /*
1125                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1126                  * afterwards anyway.
1127                  */
1128                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1129                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1130                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1131         }
1132 out:
1133         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1134
1135         return ret;
1136 }
1137
1138 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1139 {
1140         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1141 }
1142 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1143
1144 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1145 {
1146 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1147         /*
1148          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1149          * ttwu() will sort out the placement.
1150          */
1151         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1152                         !p->on_rq);
1153
1154         /*
1155          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1156          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1157          * time relying on p->on_rq.
1158          */
1159         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1160                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1161                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1162
1163 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1164         /*
1165          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1166          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1167          *
1168          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1169          * see task_group().
1170          *
1171          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1172          * task_rq_lock().
1173          */
1174         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1175                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1176 #endif
1177 #endif
1178
1179         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1180
1181         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1182                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1183                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1184                 p->se.nr_migrations++;
1185                 perf_event_task_migrate(p);
1186         }
1187
1188         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1189 }
1190
1191 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1192 {
1193         if (task_on_rq_queued(p)) {
1194                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1195
1196                 src_rq = task_rq(p);
1197                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1198
1199                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1200                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1201                 set_task_cpu(p, cpu);
1202                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1203                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1204                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1205         } else {
1206                 /*
1207                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1208                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1209                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1210                  */
1211                 p->wake_cpu = cpu;
1212         }
1213 }
1214
1215 struct migration_swap_arg {
1216         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1217         int src_cpu, dst_cpu;
1218 };
1219
1220 static int migrate_swap_stop(void *data)
1221 {
1222         struct migration_swap_arg *arg = data;
1223         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1224         int ret = -EAGAIN;
1225
1226         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1227                 return -EAGAIN;
1228
1229         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1230         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1231
1232         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1233                         &arg->dst_task->pi_lock);
1234         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1235
1236         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1237                 goto unlock;
1238
1239         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1240                 goto unlock;
1241
1242         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1243                 goto unlock;
1244
1245         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1246                 goto unlock;
1247
1248         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1249         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1250
1251         ret = 0;
1252
1253 unlock:
1254         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1255         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1256         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1257
1258         return ret;
1259 }
1260
1261 /*
1262  * Cross migrate two tasks
1263  */
1264 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1265 {
1266         struct migration_swap_arg arg;
1267         int ret = -EINVAL;
1268
1269         arg = (struct migration_swap_arg){
1270                 .src_task = cur,
1271                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1272                 .dst_task = p,
1273                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1274         };
1275
1276         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1277                 goto out;
1278
1279         /*
1280          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1281          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1282          */
1283         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1284                 goto out;
1285
1286         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1287                 goto out;
1288
1289         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1290                 goto out;
1291
1292         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1293         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1294
1295 out:
1296         return ret;
1297 }
1298
1299 /*
1300  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1301  *
1302  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1303  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1304  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1305  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1306  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1307  * @p has remained unscheduled the whole time.
1308  *
1309  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1310  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1311  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1312  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1313  * waiting to become inactive.
1314  */
1315 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1316 {
1317         unsigned long flags;
1318         int running, queued;
1319         unsigned long ncsw;
1320         struct rq *rq;
1321
1322         for (;;) {
1323                 /*
1324                  * We do the initial early heuristics without holding
1325                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1326                  * the runqueue lock when things look like they will
1327                  * work out!
1328                  */
1329                 rq = task_rq(p);
1330
1331                 /*
1332                  * If the task is actively running on another CPU
1333                  * still, just relax and busy-wait without holding
1334                  * any locks.
1335                  *
1336                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1337                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1338                  * But we don't care, since "task_running()" will
1339                  * return false if the runqueue has changed and p
1340                  * is actually now running somewhere else!
1341                  */
1342                 while (task_running(rq, p)) {
1343                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1344                                 return 0;
1345                         cpu_relax();
1346                 }
1347
1348                 /*
1349                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1350                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1351                  * just go back and repeat.
1352                  */
1353                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1354                 trace_sched_wait_task(p);
1355                 running = task_running(rq, p);
1356                 queued = task_on_rq_queued(p);
1357                 ncsw = 0;
1358                 if (!match_state || p->state == match_state)
1359                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1360                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1361
1362                 /*
1363                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1364                  */
1365                 if (unlikely(!ncsw))
1366                         break;
1367
1368                 /*
1369                  * Was it really running after all now that we
1370                  * checked with the proper locks actually held?
1371                  *
1372                  * Oops. Go back and try again..
1373                  */
1374                 if (unlikely(running)) {
1375                         cpu_relax();
1376                         continue;
1377                 }
1378
1379                 /*
1380                  * It's not enough that it's not actively running,
1381                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1382                  * preempted!
1383                  *
1384                  * So if it was still runnable (but just not actively
1385                  * running right now), it's preempted, and we should
1386                  * yield - it could be a while.
1387                  */
1388                 if (unlikely(queued)) {
1389                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1390
1391                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1392                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1393                         continue;
1394                 }
1395
1396                 /*
1397                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1398                  * runnable, which means that it will never become
1399                  * running in the future either. We're all done!
1400                  */
1401                 break;
1402         }
1403
1404         return ncsw;
1405 }
1406
1407 /***
1408  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1409  * @p: the to-be-kicked thread
1410  *
1411  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1412  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1413  *
1414  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1415  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1416  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1417  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1418  * achieved as well.
1419  */
1420 void kick_process(struct task_struct *p)
1421 {
1422         int cpu;
1423
1424         preempt_disable();
1425         cpu = task_cpu(p);
1426         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1427                 smp_send_reschedule(cpu);
1428         preempt_enable();
1429 }
1430 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1431
1432 /*
1433  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1434  */
1435 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1436 {
1437         int nid = cpu_to_node(cpu);
1438         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1439         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1440         int dest_cpu;
1441
1442         /*
1443          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1444          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1445          * select the cpu on the other node.
1446          */
1447         if (nid != -1) {
1448                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1449
1450                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1451                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1452                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1453                                 continue;
1454                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1455                                 continue;
1456                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1457                                 return dest_cpu;
1458                 }
1459         }
1460
1461         for (;;) {
1462                 /* Any allowed, online CPU? */
1463                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1464                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1465                                 continue;
1466                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1467                                 continue;
1468                         goto out;
1469                 }
1470
1471                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1472                 switch (state) {
1473                 case cpuset:
1474                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1475                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1476                                 state = possible;
1477                                 break;
1478                         }
1479                         /* fall-through */
1480                 case possible:
1481                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1482                         state = fail;
1483                         break;
1484
1485                 case fail:
1486                         BUG();
1487                         break;
1488                 }
1489         }
1490
1491 out:
1492         if (state != cpuset) {
1493                 /*
1494                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1495                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1496                  * leave kernel.
1497                  */
1498                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1499                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1500                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1501                 }
1502         }
1503
1504         return dest_cpu;
1505 }
1506
1507 /*
1508  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1509  */
1510 static inline
1511 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1512 {
1513         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1514
1515         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1516                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1517
1518         /*
1519          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1520          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1521          * cpu.
1522          *
1523          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1524          *
1525          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1526          *   not worry about this generic constraint ]
1527          */
1528         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1529                      !cpu_online(cpu)))
1530                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1531
1532         return cpu;
1533 }
1534
1535 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1536 {
1537         s64 diff = sample - *avg;
1538         *avg += diff >> 3;
1539 }
1540
1541 #else
1542
1543 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1544                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1545 {
1546         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1547 }
1548
1549 #endif /* CONFIG_SMP */
1550
1551 static void
1552 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1553 {
1554 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1555         struct rq *rq = this_rq();
1556
1557 #ifdef CONFIG_SMP
1558         int this_cpu = smp_processor_id();
1559
1560         if (cpu == this_cpu) {
1561                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1562                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1563         } else {
1564                 struct sched_domain *sd;
1565
1566                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1567                 rcu_read_lock();
1568                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1569                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1570                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1571                                 break;
1572                         }
1573                 }
1574                 rcu_read_unlock();
1575         }
1576
1577         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1578                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1579
1580 #endif /* CONFIG_SMP */
1581
1582         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1583         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1584
1585         if (wake_flags & WF_SYNC)
1586                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1587
1588 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1589 }
1590
1591 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1592 {
1593         activate_task(rq, p, en_flags);
1594         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1595
1596         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1597         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1598                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1599 }
1600
1601 /*
1602  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1603  */
1604 static void
1605 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1606 {
1607         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1608         p->state = TASK_RUNNING;
1609         trace_sched_wakeup(p);
1610
1611 #ifdef CONFIG_SMP
1612         if (p->sched_class->task_woken) {
1613                 /*
1614                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1615                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1616                  */
1617                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1618                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1619                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1620         }
1621
1622         if (rq->idle_stamp) {
1623                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1624                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1625
1626                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1627
1628                 if (rq->avg_idle > max)
1629                         rq->avg_idle = max;
1630
1631                 rq->idle_stamp = 0;
1632         }
1633 #endif
1634 }
1635
1636 static void
1637 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1638 {
1639         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1640
1641 #ifdef CONFIG_SMP
1642         if (p->sched_contributes_to_load)
1643                 rq->nr_uninterruptible--;
1644 #endif
1645
1646         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1647         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1648 }
1649
1650 /*
1651  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1652  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1653  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1654  * the task is still ->on_rq.
1655  */
1656 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1657 {
1658         struct rq *rq;
1659         int ret = 0;
1660
1661         rq = __task_rq_lock(p);
1662         if (task_on_rq_queued(p)) {
1663                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1664                 update_rq_clock(rq);
1665                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1666                 ret = 1;
1667         }
1668         __task_rq_unlock(rq);
1669
1670         return ret;
1671 }
1672
1673 #ifdef CONFIG_SMP
1674 void sched_ttwu_pending(void)
1675 {
1676         struct rq *rq = this_rq();
1677         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1678         struct task_struct *p;
1679         unsigned long flags;
1680
1681         if (!llist)
1682                 return;
1683
1684         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1685         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1686
1687         while (llist) {
1688                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1689                 llist = llist_next(llist);
1690                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1691         }
1692
1693         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1694         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1695 }
1696
1697 void scheduler_ipi(void)
1698 {
1699         /*
1700          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1701          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1702          * this IPI.
1703          */
1704         preempt_fold_need_resched();
1705
1706         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1707                 return;
1708
1709         /*
1710          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1711          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1712          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1713          * we do call them.
1714          *
1715          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1716          * properly.
1717          *
1718          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1719          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1720          * somewhat pessimize the simple resched case.
1721          */
1722         irq_enter();
1723         sched_ttwu_pending();
1724
1725         /*
1726          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1727          */
1728         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1729                 this_rq()->idle_balance = 1;
1730                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1731         }
1732         irq_exit();
1733 }
1734
1735 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1736 {
1737         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1738
1739         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1740                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1741                         smp_send_reschedule(cpu);
1742                 else
1743                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1744         }
1745 }
1746
1747 void wake_up_if_idle(int cpu)
1748 {
1749         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1750         unsigned long flags;
1751
1752         rcu_read_lock();
1753
1754         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1755                 goto out;
1756
1757         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1758                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1759         } else {
1760                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1761                 if (is_idle_task(rq->curr))
1762                         smp_send_reschedule(cpu);
1763                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1764                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1765         }
1766
1767 out:
1768         rcu_read_unlock();
1769 }
1770
1771 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1772 {
1773         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1774 }
1775 #endif /* CONFIG_SMP */
1776
1777 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1778 {
1779         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1780
1781 #if defined(CONFIG_SMP)
1782         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1783                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1784                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1785                 return;
1786         }
1787 #endif
1788
1789         raw_spin_lock(&rq->lock);
1790         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1791         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1792         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1793         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1794 }
1795
1796 /*
1797  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1798  *
1799  *  MIGRATION
1800  *
1801  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1802  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1803  * execution on its new cpu [c1].
1804  *
1805  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1806  *
1807  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1808  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1809  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1810  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1811  *
1812  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1813  * Note: we only require RCpc transitivity.
1814  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1815  *
1816  * Example:
1817  *
1818  *   CPU0            CPU1            CPU2
1819  *
1820  *   LOCK rq(0)->lock
1821  *   sched-out X
1822  *   sched-in Y
1823  *   UNLOCK rq(0)->lock
1824  *
1825  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1826  *                                   dequeue X
1827  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1828  *
1829  *                                   LOCK rq(1)->lock
1830  *                                   enqueue X
1831  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1832  *
1833  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1834  *                   sched-out Z
1835  *                   sched-in X
1836  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1837  *
1838  *
1839  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1840  *
1841  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1842  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1843  * chain to provide order. Instead we do:
1844  *
1845  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1846  *   2) smp_cond_acquire(!X->on_cpu)
1847  *
1848  * Example:
1849  *
1850  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1851  *
1852  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1853  *   dequeue X
1854  *   sched-out X
1855  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1856  *
1857  *                    smp_cond_acquire(!X->on_cpu);
1858  *                    X->state = WAKING
1859  *                    set_task_cpu(X,2)
1860  *
1861  *                    LOCK rq(2)->lock
1862  *                    enqueue X
1863  *                    X->state = RUNNING
1864  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1865  *
1866  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1867  *                                          sched-out Z
1868  *                                          sched-in X
1869  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1870  *
1871  *                    UNLOCK X->pi_lock
1872  *   UNLOCK rq(0)->lock
1873  *
1874  *
1875  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1876  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1877  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1878  * its wakeup.
1879  *
1880  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1881  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1882  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1883  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_acquire).
1884  *
1885  */
1886
1887 /**
1888  * try_to_wake_up - wake up a thread
1889  * @p: the thread to be awakened
1890  * @state: the mask of task states that can be woken
1891  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1892  *
1893  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1894  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1895  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1896  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1897  * runnable without the overhead of this.
1898  *
1899  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1900  * or @state didn't match @p's state.
1901  */
1902 static int
1903 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1904 {
1905         unsigned long flags;
1906         int cpu, success = 0;
1907
1908         /*
1909          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1910          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1911          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1912          * set_current_state() the waiting thread does.
1913          */
1914         smp_mb__before_spinlock();
1915         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1916         if (!(p->state & state))
1917                 goto out;
1918
1919         trace_sched_waking(p);
1920
1921         success = 1; /* we're going to change ->state */
1922         cpu = task_cpu(p);
1923
1924         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1925                 goto stat;
1926
1927 #ifdef CONFIG_SMP
1928         /*
1929          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1930          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1931          *
1932          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
1933          * from the runqueue.
1934          *
1935          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
1936          *      UNLOCK rq->lock
1937          *                      RMB
1938          *      LOCK   rq->lock
1939          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
1940          *
1941          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
1942          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
1943          * task, the second putting it to sleep.
1944          */
1945         smp_rmb();
1946
1947         /*
1948          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1949          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1950          *
1951          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
1952          *
1953          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
1954          * their previous state and preserve Program Order.
1955          */
1956         smp_cond_acquire(!p->on_cpu);
1957
1958         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1959         p->state = TASK_WAKING;
1960
1961         if (p->sched_class->task_waking)
1962                 p->sched_class->task_waking(p);
1963
1964         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1965         if (task_cpu(p) != cpu) {
1966                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1967                 set_task_cpu(p, cpu);
1968         }
1969 #endif /* CONFIG_SMP */
1970
1971         ttwu_queue(p, cpu);
1972 stat:
1973         if (schedstat_enabled())
1974                 ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1975 out:
1976         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1977
1978         return success;
1979 }
1980
1981 /**
1982  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1983  * @p: the thread to be awakened
1984  *
1985  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1986  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1987  * the current task.
1988  */
1989 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1990 {
1991         struct rq *rq = task_rq(p);
1992
1993         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1994             WARN_ON_ONCE(p == current))
1995                 return;
1996
1997         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1998
1999         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2000                 /*
2001                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2002                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2003                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2004                  * not yet picked a replacement task.
2005                  */
2006                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2007                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2008                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2009                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2010                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2011         }
2012
2013         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2014                 goto out;
2015
2016         trace_sched_waking(p);
2017
2018         if (!task_on_rq_queued(p))
2019                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2020
2021         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2022         if (schedstat_enabled())
2023                 ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2024 out:
2025         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2026 }
2027
2028 /**
2029  * wake_up_process - Wake up a specific process
2030  * @p: The process to be woken up.
2031  *
2032  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2033  * processes.
2034  *
2035  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2036  *
2037  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2038  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2039  */
2040 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2041 {
2042         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2043 }
2044 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2045
2046 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2047 {
2048         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2049 }
2050
2051 /*
2052  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2053  */
2054 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2055 {
2056         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2057
2058         dl_se->dl_runtime = 0;
2059         dl_se->dl_deadline = 0;
2060         dl_se->dl_period = 0;
2061         dl_se->flags = 0;
2062         dl_se->dl_bw = 0;
2063
2064         dl_se->dl_throttled = 0;
2065         dl_se->dl_yielded = 0;
2066 }
2067
2068 /*
2069  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2070  * p is forked by current.
2071  *
2072  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2073  */
2074 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2075 {
2076         p->on_rq                        = 0;
2077
2078         p->se.on_rq                     = 0;
2079         p->se.exec_start                = 0;
2080         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2081         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2082         p->se.nr_migrations             = 0;
2083         p->se.vruntime                  = 0;
2084         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2085
2086 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2087         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2088 #endif
2089
2090 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2091         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2092         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2093 #endif
2094
2095         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2096         init_dl_task_timer(&p->dl);
2097         __dl_clear_params(p);
2098
2099         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2100         p->rt.timeout           = 0;
2101         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2102         p->rt.on_rq             = 0;
2103         p->rt.on_list           = 0;
2104
2105 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2106         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2107 #endif
2108
2109 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2110         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2111                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2112                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2113         }
2114
2115         if (clone_flags & CLONE_VM)
2116                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2117         else
2118                 p->numa_preferred_nid = -1;
2119
2120         p->node_stamp = 0ULL;
2121         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2122         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2123         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2124         p->numa_faults = NULL;
2125         p->last_task_numa_placement = 0;
2126         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2127
2128         p->numa_group = NULL;
2129 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2130 }
2131
2132 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2133
2134 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2135
2136 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2137 {
2138         if (enabled)
2139                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2140         else
2141                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2142 }
2143
2144 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2145 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2146                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2147 {
2148         struct ctl_table t;
2149         int err;
2150         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2151
2152         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2153                 return -EPERM;
2154
2155         t = *table;
2156         t.data = &state;
2157         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2158         if (err < 0)
2159                 return err;
2160         if (write)
2161                 set_numabalancing_state(state);
2162         return err;
2163 }
2164 #endif
2165 #endif
2166
2167 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2168
2169 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2170 static void set_schedstats(bool enabled)
2171 {
2172         if (enabled)
2173                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2174         else
2175                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2176 }
2177
2178 void force_schedstat_enabled(void)
2179 {
2180         if (!schedstat_enabled()) {
2181                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2182                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2183         }
2184 }
2185
2186 static int __init setup_schedstats(char *str)
2187 {
2188         int ret = 0;
2189         if (!str)
2190                 goto out;
2191
2192         if (!strcmp(str, "enable")) {
2193                 set_schedstats(true);
2194                 ret = 1;
2195         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2196                 set_schedstats(false);
2197                 ret = 1;
2198         }
2199 out:
2200         if (!ret)
2201                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2202
2203         return ret;
2204 }
2205 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2206
2207 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2208 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2209                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2210 {
2211         struct ctl_table t;
2212         int err;
2213         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2214
2215         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2216                 return -EPERM;
2217
2218         t = *table;
2219         t.data = &state;
2220         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2221         if (err < 0)
2222                 return err;
2223         if (write)
2224                 set_schedstats(state);
2225         return err;
2226 }
2227 #endif
2228 #endif
2229
2230 /*
2231  * fork()/clone()-time setup:
2232  */
2233 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2234 {
2235         unsigned long flags;
2236         int cpu = get_cpu();
2237
2238         __sched_fork(clone_flags, p);
2239         /*
2240          * We mark the process as running here. This guarantees that
2241          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2242          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2243          */
2244         p->state = TASK_RUNNING;
2245
2246         /*
2247          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2248          */
2249         p->prio = current->normal_prio;
2250
2251         /*
2252          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2253          */
2254         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2255                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2256                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2257                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2258                         p->rt_priority = 0;
2259                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2260                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2261
2262                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2263                 set_load_weight(p);
2264
2265                 /*
2266                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2267                  * fulfilled its duty:
2268                  */
2269                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2270         }
2271
2272         if (dl_prio(p->prio)) {
2273                 put_cpu();
2274                 return -EAGAIN;
2275         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2276                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2277         } else {
2278                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2279         }
2280
2281         if (p->sched_class->task_fork)
2282                 p->sched_class->task_fork(p);
2283
2284         /*
2285          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2286          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2287          * is ran before sched_fork().
2288          *
2289          * Silence PROVE_RCU.
2290          */
2291         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2292         set_task_cpu(p, cpu);
2293         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2294
2295 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2296         if (likely(sched_info_on()))
2297                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2298 #endif
2299 #if defined(CONFIG_SMP)
2300         p->on_cpu = 0;
2301 #endif
2302         init_task_preempt_count(p);
2303 #ifdef CONFIG_SMP
2304         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2305         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2306 #endif
2307
2308         put_cpu();
2309         return 0;
2310 }
2311
2312 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2313 {
2314         if (runtime == RUNTIME_INF)
2315                 return 1ULL << 20;
2316
2317         /*
2318          * Doing this here saves a lot of checks in all
2319          * the calling paths, and returning zero seems
2320          * safe for them anyway.
2321          */
2322         if (period == 0)
2323                 return 0;
2324
2325         return div64_u64(runtime << 20, period);
2326 }
2327
2328 #ifdef CONFIG_SMP
2329 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2330 {
2331         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2332                          "sched RCU must be held");
2333         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2334 }
2335
2336 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2337 {
2338         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2339         int cpus = 0;
2340
2341         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2342                          "sched RCU must be held");
2343         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2344                 cpus++;
2345
2346         return cpus;
2347 }
2348 #else
2349 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2350 {
2351         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2352 }
2353
2354 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2355 {
2356         return 1;
2357 }
2358 #endif
2359
2360 /*
2361  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2362  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2363  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2364  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2365  *
2366  * This function is called while holding p's rq->lock.
2367  *
2368  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2369  * __setparam_dl().
2370  */
2371 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2372                        const struct sched_attr *attr)
2373 {
2374
2375         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2376         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2377         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2378         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2379         int cpus, err = -1;
2380
2381         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2382                 return 0;
2383
2384         /*
2385          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2386          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2387          * allocated bandwidth of the container.
2388          */
2389         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2390         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2391         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2392             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2393                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2394                 err = 0;
2395         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2396                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2397                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2398                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2399                 err = 0;
2400         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2401                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2402                 err = 0;
2403         }
2404         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2405
2406         return err;
2407 }
2408
2409 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2410
2411 /*
2412  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2413  *
2414  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2415  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2416  * on the runqueue and wakes it.
2417  */
2418 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2419 {
2420         unsigned long flags;
2421         struct rq *rq;
2422
2423         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2424         /* Initialize new task's runnable average */
2425         init_entity_runnable_average(&p->se);
2426 #ifdef CONFIG_SMP
2427         /*
2428          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2429          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2430          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2431          */
2432         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2433 #endif
2434
2435         rq = __task_rq_lock(p);
2436         activate_task(rq, p, 0);
2437         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2438         trace_sched_wakeup_new(p);
2439         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2440 #ifdef CONFIG_SMP
2441         if (p->sched_class->task_woken) {
2442                 /*
2443                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2444                  * drop it.
2445                  */
2446                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2447                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2448                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2449         }
2450 #endif
2451         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2452 }
2453
2454 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2455
2456 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2457
2458 void preempt_notifier_inc(void)
2459 {
2460         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2461 }
2462 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2463
2464 void preempt_notifier_dec(void)
2465 {
2466         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2467 }
2468 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2469
2470 /**
2471  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2472  * @notifier: notifier struct to register
2473  */
2474 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2475 {
2476         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2477                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2478
2479         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2480 }
2481 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2482
2483 /**
2484  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2485  * @notifier: notifier struct to unregister
2486  *
2487  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2488  */
2489 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2490 {
2491         hlist_del(&notifier->link);
2492 }
2493 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2494
2495 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2496 {
2497         struct preempt_notifier *notifier;
2498
2499         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2500                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2501 }
2502
2503 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2504 {
2505         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2506                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2507 }
2508
2509 static void
2510 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2511                                    struct task_struct *next)
2512 {
2513         struct preempt_notifier *notifier;
2514
2515         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2516                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2517 }
2518
2519 static __always_inline void
2520 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2521                                  struct task_struct *next)
2522 {
2523         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2524                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2525 }
2526
2527 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2528
2529 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2530 {
2531 }
2532
2533 static inline void
2534 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2535                                  struct task_struct *next)
2536 {
2537 }
2538
2539 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2540
2541 /**
2542  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2543  * @rq: the runqueue preparing to switch
2544  * @prev: the current task that is being switched out
2545  * @next: the task we are going to switch to.
2546  *
2547  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2548  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2549  * switch.
2550  *
2551  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2552  * hooks.
2553  */
2554 static inline void
2555 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2556                     struct task_struct *next)
2557 {
2558         sched_info_switch(rq, prev, next);
2559         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2560         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2561         prepare_lock_switch(rq, next);
2562         prepare_arch_switch(next);
2563 }
2564
2565 /**
2566  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2567  * @prev: the thread we just switched away from.
2568  *
2569  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2570  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2571  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2572  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2573  *
2574  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2575  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2576  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2577  * details.)
2578  *
2579  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2580  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2581  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2582  * because prev may have moved to another CPU.
2583  */
2584 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2585         __releases(rq->lock)
2586 {
2587         struct rq *rq = this_rq();
2588         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2589         long prev_state;
2590
2591         /*
2592          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2593          * because it left us after:
2594          *
2595          *      schedule()
2596          *        preempt_disable();                    // 1
2597          *        __schedule()
2598          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2599          *
2600          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2601          */
2602         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2603                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2604                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2605                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2606
2607         rq->prev_mm = NULL;
2608
2609         /*
2610          * A task struct has one reference for the use as "current".
2611          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2612          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2613          * the scheduled task must drop that reference.
2614          *
2615          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2616          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2617          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2618          * transition, resulting in a double drop.
2619          */
2620         prev_state = prev->state;
2621         vtime_task_switch(prev);
2622         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2623         finish_lock_switch(rq, prev);
2624         finish_arch_post_lock_switch();
2625
2626         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2627         if (mm)
2628                 mmdrop(mm);
2629         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2630                 if (prev->sched_class->task_dead)
2631                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2632
2633                 /*
2634                  * Remove function-return probe instances associated with this
2635                  * task and put them back on the free list.
2636                  */
2637                 kprobe_flush_task(prev);
2638                 put_task_struct(prev);
2639         }
2640
2641         tick_nohz_task_switch();
2642         return rq;
2643 }
2644
2645 #ifdef CONFIG_SMP
2646
2647 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2648 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2649 {
2650         struct callback_head *head, *next;
2651         void (*func)(struct rq *rq);
2652         unsigned long flags;
2653
2654         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2655         head = rq->balance_callback;
2656         rq->balance_callback = NULL;
2657         while (head) {
2658                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2659                 next = head->next;
2660                 head->next = NULL;
2661                 head = next;
2662
2663                 func(rq);
2664         }
2665         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2666 }
2667
2668 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2669 {
2670         if (unlikely(rq->balance_callback))
2671                 __balance_callback(rq);
2672 }
2673
2674 #else
2675
2676 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2677 {
2678 }
2679
2680 #endif
2681
2682 /**
2683  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2684  * @prev: the thread we just switched away from.
2685  */
2686 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2687         __releases(rq->lock)
2688 {
2689         struct rq *rq;
2690
2691         /*
2692          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2693          * finish_task_switch() for details.
2694          *
2695          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2696          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2697          * PREEMPT_COUNT kernels).
2698          */
2699
2700         rq = finish_task_switch(prev);
2701         balance_callback(rq);
2702         preempt_enable();
2703
2704         if (current->set_child_tid)
2705                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2706 }
2707
2708 /*
2709  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2710  */
2711 static __always_inline struct rq *
2712 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2713                struct task_struct *next)
2714 {
2715         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2716
2717         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2718
2719         mm = next->mm;
2720         oldmm = prev->active_mm;
2721         /*
2722          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2723          * combine the page table reload and the switch backend into
2724          * one hypercall.
2725          */
2726         arch_start_context_switch(prev);
2727
2728         if (!mm) {
2729                 next->active_mm = oldmm;
2730                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2731                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2732         } else
2733                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2734
2735         if (!prev->mm) {
2736                 prev->active_mm = NULL;
2737                 rq->prev_mm = oldmm;
2738         }
2739         /*
2740          * Since the runqueue lock will be released by the next
2741          * task (which is an invalid locking op but in the case
2742          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2743          * do an early lockdep release here:
2744          */
2745         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2746         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2747
2748         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2749         switch_to(prev, next, prev);
2750         barrier();
2751
2752         return finish_task_switch(prev);
2753 }
2754
2755 /*
2756  * nr_running and nr_context_switches:
2757  *
2758  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2759  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2760  */
2761 unsigned long nr_running(void)
2762 {
2763         unsigned long i, sum = 0;
2764
2765         for_each_online_cpu(i)
2766                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2767
2768         return sum;
2769 }
2770
2771 /*
2772  * Check if only the current task is running on the cpu.
2773  *
2774  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2775  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2776  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2777  *
2778  * - from a non-preemptable section (of course)
2779  *
2780  * - from a thread that is bound to a single CPU
2781  *
2782  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2783  */
2784 bool single_task_running(void)
2785 {
2786         return raw_rq()->nr_running == 1;
2787 }
2788 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2789
2790 unsigned long long nr_context_switches(void)
2791 {
2792         int i;
2793         unsigned long long sum = 0;
2794
2795         for_each_possible_cpu(i)
2796                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2797
2798         return sum;
2799 }
2800
2801 unsigned long nr_iowait(void)
2802 {
2803         unsigned long i, sum = 0;
2804
2805         for_each_possible_cpu(i)
2806                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2807
2808         return sum;
2809 }
2810
2811 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2812 {
2813         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2814         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2815 }
2816
2817 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2818 {
2819         struct rq *rq = this_rq();
2820         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2821         *load = rq->load.weight;
2822 }
2823
2824 #ifdef CONFIG_SMP
2825
2826 /*
2827  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2828  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2829  */
2830 void sched_exec(void)
2831 {
2832         struct task_struct *p = current;
2833         unsigned long flags;
2834         int dest_cpu;
2835
2836         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2837         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2838         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2839                 goto unlock;
2840
2841         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2842                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2843
2844                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2845                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2846                 return;
2847         }
2848 unlock:
2849         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2850 }
2851
2852 #endif
2853
2854 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2855 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2856
2857 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2858 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2859
2860 /*
2861  * Return accounted runtime for the task.
2862  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2863  * pending runtime that have not been accounted yet.
2864  */
2865 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2866 {
2867         unsigned long flags;
2868         struct rq *rq;
2869         u64 ns;
2870
2871 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2872         /*
2873          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2874          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2875          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2876          *
2877          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2878          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2879          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2880          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2881          * been accounted, so we're correct here as well.
2882          */
2883         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2884                 return p->se.sum_exec_runtime;
2885 #endif
2886
2887         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2888         /*
2889          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2890          * project cycles that may never be accounted to this
2891          * thread, breaking clock_gettime().
2892          */
2893         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2894                 update_rq_clock(rq);
2895                 p->sched_class->update_curr(rq);
2896         }
2897         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2898         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2899
2900         return ns;
2901 }
2902
2903 /*
2904  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2905  * We call it with interrupts disabled.
2906  */
2907 void scheduler_tick(void)
2908 {
2909         int cpu = smp_processor_id();
2910         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2911         struct task_struct *curr = rq->curr;
2912
2913         sched_clock_tick();
2914
2915         raw_spin_lock(&rq->lock);
2916         update_rq_clock(rq);
2917         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2918         update_cpu_load_active(rq);
2919         calc_global_load_tick(rq);
2920         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2921
2922         perf_event_task_tick();
2923
2924 #ifdef CONFIG_SMP
2925         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2926         trigger_load_balance(rq);
2927 #endif
2928         rq_last_tick_reset(rq);
2929 }
2930
2931 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2932 /**
2933  * scheduler_tick_max_deferment
2934  *
2935  * Keep at least one tick per second when a single
2936  * active task is running because the scheduler doesn't
2937  * yet completely support full dynticks environment.
2938  *
2939  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2940  * balancing, etc... continue to move forward, even
2941  * with a very low granularity.
2942  *
2943  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2944  */
2945 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2946 {
2947         struct rq *rq = this_rq();
2948         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2949
2950         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2951
2952         if (time_before_eq(next, now))
2953                 return 0;
2954
2955         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2956 }
2957 #endif
2958
2959 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2960                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2961
2962 void preempt_count_add(int val)
2963 {
2964 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2965         /*
2966          * Underflow?
2967          */
2968         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2969                 return;
2970 #endif
2971         __preempt_count_add(val);
2972 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2973         /*
2974          * Spinlock count overflowing soon?
2975          */
2976         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2977                                 PREEMPT_MASK - 10);
2978 #endif
2979         if (preempt_count() == val) {
2980                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
2981 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2982                 current->preempt_disable_ip = ip;
2983 #endif
2984                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2985         }
2986 }
2987 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2988 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2989
2990 void preempt_count_sub(int val)
2991 {
2992 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2993         /*
2994          * Underflow?
2995          */
2996         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2997                 return;
2998         /*
2999          * Is the spinlock portion underflowing?
3000          */
3001         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3002                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3003                 return;
3004 #endif
3005
3006         if (preempt_count() == val)
3007                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3008         __preempt_count_sub(val);
3009 }
3010 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3011 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3012
3013 #endif
3014
3015 /*
3016  * Print scheduling while atomic bug:
3017  */
3018 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3019 {
3020         if (oops_in_progress)
3021                 return;
3022
3023         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3024                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3025
3026         debug_show_held_locks(prev);
3027         print_modules();
3028         if (irqs_disabled())
3029                 print_irqtrace_events(prev);
3030 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3031         if (in_atomic_preempt_off()) {
3032                 pr_err("Preemption disabled at:");
3033                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3034                 pr_cont("\n");
3035         }
3036 #endif
3037         dump_stack();
3038         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3039 }
3040
3041 /*
3042  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3043  */
3044 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3045 {
3046 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3047         BUG_ON(task_stack_end_corrupted(prev));
3048 #endif
3049
3050         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3051                 __schedule_bug(prev);
3052                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3053         }
3054         rcu_sleep_check();
3055
3056         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3057
3058         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3059 }
3060
3061 /*
3062  * Pick up the highest-prio task:
3063  */
3064 static inline struct task_struct *
3065 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3066 {
3067         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3068         struct task_struct *p;
3069
3070         /*
3071          * Optimization: we know that if all tasks are in
3072          * the fair class we can call that function directly:
3073          */
3074         if (likely(prev->sched_class == class &&
3075                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3076                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3077                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3078                         goto again;
3079
3080                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3081                 if (unlikely(!p))
3082                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3083
3084                 return p;
3085         }
3086
3087 again:
3088         for_each_class(class) {
3089                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3090                 if (p) {
3091                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3092                                 goto again;
3093                         return p;
3094                 }
3095         }
3096
3097         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3098 }
3099
3100 /*
3101  * __schedule() is the main scheduler function.
3102  *
3103  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3104  *
3105  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3106  *
3107  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3108  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3109  *
3110  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3111  *      interrupt handler scheduler_tick().
3112  *
3113  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3114  *      task to the run-queue and that's it.
3115  *
3116  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3117  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3118  *      called on the nearest possible occasion:
3119  *
3120  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3121  *
3122  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3123  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3124  *           spin_unlock()!)
3125  *
3126  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3127  *           preemptible context
3128  *
3129  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3130  *         then at the next:
3131  *
3132  *          - cond_resched() call
3133  *          - explicit schedule() call
3134  *          - return from syscall or exception to user-space
3135  *          - return from interrupt-handler to user-space
3136  *
3137  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3138  */
3139 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3140 {
3141         struct task_struct *prev, *next;
3142         unsigned long *switch_count;
3143         struct rq *rq;
3144         int cpu;
3145
3146         cpu = smp_processor_id();
3147         rq = cpu_rq(cpu);
3148         prev = rq->curr;
3149
3150         /*
3151          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3152          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3153          * inconsistent (higher) preempt count.
3154          *
3155          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3156          * about this.
3157          */
3158         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3159                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3160
3161         schedule_debug(prev);
3162
3163         if (sched_feat(HRTICK))
3164                 hrtick_clear(rq);
3165
3166         local_irq_disable();
3167         rcu_note_context_switch();
3168
3169         /*
3170          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3171          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3172          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3173          */
3174         smp_mb__before_spinlock();
3175         raw_spin_lock(&rq->lock);
3176         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3177
3178         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3179
3180         switch_count = &prev->nivcsw;
3181         if (!preempt && prev->state) {
3182                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3183                         prev->state = TASK_RUNNING;
3184                 } else {
3185                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3186                         prev->on_rq = 0;
3187
3188                         /*
3189                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3190                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3191                          * concurrency.
3192                          */
3193                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3194                                 struct task_struct *to_wakeup;
3195
3196                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3197                                 if (to_wakeup)
3198                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3199                         }
3200                 }
3201                 switch_count = &prev->nvcsw;
3202         }
3203
3204         if (task_on_rq_queued(prev))
3205                 update_rq_clock(rq);
3206
3207         next = pick_next_task(rq, prev);
3208         clear_tsk_need_resched(prev);
3209         clear_preempt_need_resched();
3210         rq->clock_skip_update = 0;
3211
3212         if (likely(prev != next)) {
3213                 rq->nr_switches++;
3214                 rq->curr = next;
3215                 ++*switch_count;
3216
3217                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3218                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3219         } else {
3220                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3221                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3222         }
3223
3224         balance_callback(rq);
3225 }
3226 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__schedule); /* switch_to() */
3227
3228 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3229 {
3230         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3231                 return;
3232         /*
3233          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3234          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3235          */
3236         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3237                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3238 }
3239
3240 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3241 {
3242         struct task_struct *tsk = current;
3243
3244         sched_submit_work(tsk);
3245         do {
3246                 preempt_disable();
3247                 __schedule(false);
3248                 sched_preempt_enable_no_resched();
3249         } while (need_resched());
3250 }
3251 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3252
3253 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3254 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3255 {
3256         /*
3257          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3258          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3259          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3260          * we find a better solution.
3261          *
3262          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3263          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3264          * too frequently to make sense yet.
3265          */
3266         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3267         schedule();
3268         exception_exit(prev_state);
3269 }
3270 #endif
3271
3272 /**
3273  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3274  *
3275  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3276  */
3277 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3278 {
3279         sched_preempt_enable_no_resched();
3280         schedule();
3281         preempt_disable();
3282 }
3283
3284 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3285 {
3286         do {
3287                 preempt_disable_notrace();
3288                 __schedule(true);
3289                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3290
3291                 /*
3292                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3293                  * between schedule and now.
3294                  */
3295         } while (need_resched());
3296 }
3297
3298 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3299 /*
3300  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3301  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3302  * occur there and call schedule directly.
3303  */
3304 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3305 {
3306         /*
3307          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3308          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3309          */
3310         if (likely(!preemptible()))
3311                 return;
3312
3313         preempt_schedule_common();
3314 }
3315 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3316 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3317
3318 /**
3319  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3320  *
3321  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3322  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3323  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3324  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3325  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3326  * to be called when the system is still in usermode.
3327  *
3328  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3329  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3330  * calling the scheduler.
3331  */
3332 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3333 {
3334         enum ctx_state prev_ctx;
3335
3336         if (likely(!preemptible()))
3337                 return;
3338
3339         do {
3340                 preempt_disable_notrace();
3341                 /*
3342                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3343                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3344                  * an infinite recursion.
3345                  */
3346                 prev_ctx = exception_enter();
3347                 __schedule(true);
3348                 exception_exit(prev_ctx);
3349
3350                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3351         } while (need_resched());
3352 }
3353 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3354
3355 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3356
3357 /*
3358  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3359  * off of irq context.
3360  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3361  * protect us against recursive calling from irq.
3362  */
3363 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3364 {
3365         enum ctx_state prev_state;
3366
3367         /* Catch callers which need to be fixed */
3368         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3369
3370         prev_state = exception_enter();
3371
3372         do {
3373                 preempt_disable();
3374                 local_irq_enable();
3375                 __schedule(true);
3376                 local_irq_disable();
3377                 sched_preempt_enable_no_resched();
3378         } while (need_resched());
3379
3380         exception_exit(prev_state);
3381 }
3382
3383 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3384                           void *key)
3385 {
3386         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3387 }
3388 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3389
3390 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3391
3392 /*
3393  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3394  * @p: task
3395  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3396  *
3397  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3398  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3399  *
3400  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3401  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3402  */
3403 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3404 {
3405         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3406         struct rq *rq;
3407         const struct sched_class *prev_class;
3408
3409         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3410
3411         rq = __task_rq_lock(p);
3412
3413         /*
3414          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3415          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3416          *
3417          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3418          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3419          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3420          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3421          * with interrupts disabled and will complete the lock
3422          * protected section without being interrupted. So there is no
3423          * real need to boost.
3424          */
3425         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3426                 WARN_ON(p != rq->curr);
3427                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3428                 goto out_unlock;
3429         }
3430
3431         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3432         oldprio = p->prio;
3433
3434         if (oldprio == prio)
3435                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3436
3437         prev_class = p->sched_class;
3438         queued = task_on_rq_queued(p);
3439         running = task_current(rq, p);
3440         if (queued)
3441                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3442         if (running)
3443                 put_prev_task(rq, p);
3444
3445         /*
3446          * Boosting condition are:
3447          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3448          *      --> -dl task blocks on mutex A
3449          *
3450          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3451          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3452          *          running task
3453          */
3454         if (dl_prio(prio)) {
3455                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3456                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3457                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3458                         p->dl.dl_boosted = 1;
3459                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3460                 } else
3461                         p->dl.dl_boosted = 0;
3462                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3463         } else if (rt_prio(prio)) {
3464                 if (dl_prio(oldprio))
3465                         p->dl.dl_boosted = 0;
3466                 if (oldprio < prio)
3467                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3468                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3469         } else {
3470                 if (dl_prio(oldprio))
3471                         p->dl.dl_boosted = 0;
3472                 if (rt_prio(oldprio))
3473                         p->rt.timeout = 0;
3474                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3475         }
3476
3477         p->prio = prio;
3478
3479         if (running)
3480                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3481         if (queued)
3482                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3483
3484         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3485 out_unlock:
3486         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3487         __task_rq_unlock(rq);
3488
3489         balance_callback(rq);
3490         preempt_enable();
3491 }
3492 #endif
3493
3494 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3495 {
3496         int old_prio, delta, queued;
3497         unsigned long flags;
3498         struct rq *rq;
3499
3500         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3501                 return;
3502         /*
3503          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3504          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3505          */
3506         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3507         /*
3508          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3509          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3510          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3511          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3512          */
3513         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3514                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3515                 goto out_unlock;
3516         }
3517         queued = task_on_rq_queued(p);
3518         if (queued)
3519                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3520
3521         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3522         set_load_weight(p);
3523         old_prio = p->prio;
3524         p->prio = effective_prio(p);
3525         delta = p->prio - old_prio;
3526
3527         if (queued) {
3528                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3529                 /*
3530                  * If the task increased its priority or is running and
3531                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3532                  */
3533                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3534                         resched_curr(rq);
3535         }
3536 out_unlock:
3537         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3538 }
3539 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3540
3541 /*
3542  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3543  * @p: task
3544  * @nice: nice value
3545  */
3546 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3547 {
3548         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3549         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3550
3551         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3552                 capable(CAP_SYS_NICE));
3553 }
3554
3555 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3556
3557 /*
3558  * sys_nice - change the priority of the current process.
3559  * @increment: priority increment
3560  *
3561  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3562  * does similar things.
3563  */
3564 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3565 {
3566         long nice, retval;
3567
3568         /*
3569          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3570          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3571          * and we have a single winner.
3572          */
3573         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3574         nice = task_nice(current) + increment;
3575
3576         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3577         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3578                 return -EPERM;
3579
3580         retval = security_task_setnice(current, nice);
3581         if (retval)
3582                 return retval;
3583
3584         set_user_nice(current, nice);
3585         return 0;
3586 }
3587
3588 #endif
3589
3590 /**
3591  * task_prio - return the priority value of a given task.
3592  * @p: the task in question.
3593  *
3594  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3595  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3596  * around 0, value goes from -16 to +15.
3597  */
3598 int task_prio(const struct task_struct *p)
3599 {
3600         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3601 }
3602
3603 /**
3604  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3605  * @cpu: the processor in question.
3606  *
3607  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3608  */
3609 int idle_cpu(int cpu)
3610 {
3611         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3612
3613         if (rq->curr != rq->idle)
3614                 return 0;
3615
3616         if (rq->nr_running)
3617                 return 0;
3618
3619 #ifdef CONFIG_SMP
3620         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3621                 return 0;
3622 #endif
3623
3624         return 1;
3625 }
3626
3627 /**
3628  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3629  * @cpu: the processor in question.
3630  *
3631  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3632  */
3633 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3634 {
3635         return cpu_rq(cpu)->idle;
3636 }
3637
3638 /**
3639  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3640  * @pid: the pid in question.
3641  *
3642  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3643  */
3644 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3645 {
3646         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3647 }
3648
3649 /*
3650  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3651  * SCHED_DEADLINE task.
3652  *
3653  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3654  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3655  * for the first time with its new policy.
3656  */
3657 static void
3658 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3659 {
3660         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3661
3662         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3663         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3664         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3665         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3666         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3667
3668         /*
3669          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3670          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3671          *
3672          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3673          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3674          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3675          * amount.
3676          *
3677          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3678          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3679          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3680          * before the current scheduling deadline.
3681          *
3682          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3683          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3684          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3685          * consume more than promised.
3686          */
3687 }
3688
3689 /*
3690  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3691  * it calls know not to change it.
3692  */
3693 #define SETPARAM_POLICY -1
3694
3695 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3696                 const struct sched_attr *attr)
3697 {
3698         int policy = attr->sched_policy;
3699
3700         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3701                 policy = p->policy;
3702
3703         p->policy = policy;
3704
3705         if (dl_policy(policy))
3706                 __setparam_dl(p, attr);
3707         else if (fair_policy(policy))
3708                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3709
3710         /*
3711          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3712          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3713          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3714          */
3715         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3716         p->normal_prio = normal_prio(p);
3717         set_load_weight(p);
3718 }
3719
3720 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3721 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3722                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3723 {
3724         __setscheduler_params(p, attr);
3725
3726         /*
3727          * Keep a potential priority boosting if called from
3728          * sched_setscheduler().
3729          */
3730         if (keep_boost)
3731                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3732         else
3733                 p->prio = normal_prio(p);
3734
3735         if (dl_prio(p->prio))
3736                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3737         else if (rt_prio(p->prio))
3738                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3739         else
3740                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3741 }
3742
3743 static void
3744 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3745 {
3746         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3747
3748         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3749         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3750         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3751         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3752         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3753 }
3754
3755 /*
3756  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3757  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3758  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3759  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3760  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3761  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3762  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3763  * sched_period, as the latter can be zero).
3764  */
3765 static bool
3766 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3767 {
3768         /* deadline != 0 */
3769         if (attr->sched_deadline == 0)
3770                 return false;
3771
3772         /*
3773          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3774          * that big.
3775          */
3776         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3777                 return false;
3778
3779         /*
3780          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3781          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3782          */
3783         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3784             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3785                 return false;
3786
3787         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3788         if ((attr->sched_period != 0 &&
3789              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3790             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3791                 return false;
3792
3793         return true;
3794 }
3795
3796 /*
3797  * check the target process has a UID that matches the current process's
3798  */
3799 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3800 {
3801         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3802         bool match;
3803
3804         rcu_read_lock();
3805         pcred = __task_cred(p);
3806         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3807                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3808         rcu_read_unlock();
3809         return match;
3810 }
3811
3812 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3813                 const struct sched_attr *attr)
3814 {
3815         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3816
3817         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3818                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3819                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3820                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3821                 return true;
3822
3823         return false;
3824 }
3825
3826 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3827                                 const struct sched_attr *attr,
3828                                 bool user, bool pi)
3829 {
3830         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3831                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3832         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3833         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3834         unsigned long flags;
3835         const struct sched_class *prev_class;
3836         struct rq *rq;
3837         int reset_on_fork;
3838         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3839
3840         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3841         BUG_ON(in_interrupt());
3842 recheck:
3843         /* double check policy once rq lock held */
3844         if (policy < 0) {
3845                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3846                 policy = oldpolicy = p->policy;
3847         } else {
3848                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3849
3850                 if (!valid_policy(policy))
3851                         return -EINVAL;
3852         }
3853
3854         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3855                 return -EINVAL;
3856
3857         /*
3858          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3859          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3860          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3861          */
3862         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3863             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3864                 return -EINVAL;
3865         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3866             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3867                 return -EINVAL;
3868
3869         /*
3870          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3871          */
3872         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3873                 if (fair_policy(policy)) {
3874                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3875                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3876                                 return -EPERM;
3877                 }
3878
3879                 if (rt_policy(policy)) {
3880                         unsigned long rlim_rtprio =
3881                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3882
3883                         /* can't set/change the rt policy */
3884                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3885                                 return -EPERM;
3886
3887                         /* can't increase priority */
3888                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3889                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3890                                 return -EPERM;
3891                 }
3892
3893                  /*
3894                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3895                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3896                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3897                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3898                   */
3899                 if (dl_policy(policy))
3900                         return -EPERM;
3901
3902                 /*
3903                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3904                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3905                  */
3906                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3907                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3908                                 return -EPERM;
3909                 }
3910
3911                 /* can't change other user's priorities */
3912                 if (!check_same_owner(p))
3913                         return -EPERM;
3914
3915                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3916                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3917                         return -EPERM;
3918         }
3919
3920         if (user) {
3921                 retval = security_task_setscheduler(p);
3922                 if (retval)
3923                         return retval;
3924         }
3925
3926         /*
3927          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3928          * changing the priority of the task:
3929          *
3930          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3931          * runqueue lock must be held.
3932          */
3933         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3934
3935         /*
3936          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3937          */
3938         if (p == rq->stop) {
3939                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3940                 return -EINVAL;
3941         }
3942
3943         /*
3944          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3945          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3946          */
3947         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3948                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3949                         goto change;
3950                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3951                         goto change;
3952                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3953                         goto change;
3954
3955                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3956                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3957                 return 0;
3958         }
3959 change:
3960
3961         if (user) {
3962 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3963                 /*
3964                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3965                  * assigned.
3966                  */
3967                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3968                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3969                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3970                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3971                         return -EPERM;
3972                 }
3973 #endif
3974 #ifdef CONFIG_SMP
3975                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3976                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3977
3978                         /*
3979                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3980                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3981                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3982                          */
3983                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3984                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3985                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3986                                 return -EPERM;
3987                         }
3988                 }
3989 #endif
3990         }
3991
3992         /* recheck policy now with rq lock held */
3993         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3994                 policy = oldpolicy = -1;
3995                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3996                 goto recheck;
3997         }
3998
3999         /*
4000          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4001          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4002          * is available.
4003          */
4004         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4005                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4006                 return -EBUSY;
4007         }
4008
4009         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4010         oldprio = p->prio;
4011
4012         if (pi) {
4013                 /*
4014                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4015                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4016                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4017                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4018                  * itself.
4019                  */
4020                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4021                 if (new_effective_prio == oldprio)
4022                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4023         }
4024
4025         queued = task_on_rq_queued(p);
4026         running = task_current(rq, p);
4027         if (queued)
4028                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4029         if (running)
4030                 put_prev_task(rq, p);
4031
4032         prev_class = p->sched_class;
4033         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4034
4035         if (running)
4036                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4037         if (queued) {
4038                 /*
4039                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4040                  * increased (user space view).
4041                  */
4042                 if (oldprio < p->prio)
4043                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4044
4045                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4046         }
4047
4048         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4049         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4050         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4051
4052         if (pi)
4053                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4054
4055         /*
4056          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4057          */
4058         balance_callback(rq);
4059         preempt_enable();
4060
4061         return 0;
4062 }
4063
4064 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4065                                const struct sched_param *param, bool check)
4066 {
4067         struct sched_attr attr = {
4068                 .sched_policy   = policy,
4069                 .sched_priority = param->sched_priority,
4070                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4071         };
4072
4073         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4074         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4075                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4076                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4077                 attr.sched_policy = policy;
4078         }
4079
4080         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4081 }
4082 /**
4083  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4084  * @p: the task in question.
4085  * @policy: new policy.
4086  * @param: structure containing the new RT priority.
4087  *
4088  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4089  *
4090  * NOTE that the task may be already dead.
4091  */
4092 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4093                        const struct sched_param *param)
4094 {
4095         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4096 }
4097 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4098
4099 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4100 {
4101         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4102 }
4103 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4104
4105 /**
4106  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4107  * @p: the task in question.
4108  * @policy: new policy.
4109  * @param: structure containing the new RT priority.
4110  *
4111  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4112  * current context has permission.  For example, this is needed in
4113  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4114  * but our caller might not have that capability.
4115  *
4116  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4117  */
4118 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4119                                const struct sched_param *param)
4120 {
4121         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4122 }
4123 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4124
4125 static int
4126 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4127 {
4128         struct sched_param lparam;
4129         struct task_struct *p;
4130         int retval;
4131
4132         if (!param || pid < 0)
4133                 return -EINVAL;
4134         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4135                 return -EFAULT;
4136
4137         rcu_read_lock();
4138         retval = -ESRCH;
4139         p = find_process_by_pid(pid);
4140         if (p != NULL)
4141                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4142         rcu_read_unlock();
4143
4144         return retval;
4145 }
4146
4147 /*
4148  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4149  */
4150 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4151                            struct sched_attr *attr)
4152 {
4153         u32 size;
4154         int ret;
4155
4156         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4157                 return -EFAULT;
4158
4159         /*
4160          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4161          */
4162         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4163
4164         ret = get_user(size, &uattr->size);
4165         if (ret)
4166                 return ret;
4167
4168         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4169                 goto err_size;
4170
4171         if (!size)              /* abi compat */
4172                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4173
4174         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4175                 goto err_size;
4176
4177         /*
4178          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4179          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4180          * user-space does not rely on any kernel feature
4181          * extensions we dont know about yet.
4182          */
4183         if (size > sizeof(*attr)) {
4184                 unsigned char __user *addr;
4185                 unsigned char __user *end;
4186                 unsigned char val;
4187
4188                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4189                 end  = (void __user *)uattr + size;
4190
4191                 for (; addr < end; addr++) {
4192                         ret = get_user(val, addr);
4193                         if (ret)
4194                                 return ret;
4195                         if (val)
4196                                 goto err_size;
4197                 }
4198                 size = sizeof(*attr);
4199         }
4200
4201         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4202         if (ret)
4203                 return -EFAULT;
4204
4205         /*
4206          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4207          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4208          */
4209         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4210
4211         return 0;
4212
4213 err_size:
4214         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4215         return -E2BIG;
4216 }
4217
4218 /**
4219  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4220  * @pid: the pid in question.
4221  * @policy: new policy.
4222  * @param: structure containing the new RT priority.
4223  *
4224  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4225  */
4226 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4227                 struct sched_param __user *, param)
4228 {
4229         /* negative values for policy are not valid */
4230         if (policy < 0)
4231                 return -EINVAL;
4232
4233         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4234 }
4235
4236 /**
4237  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4238  * @pid: the pid in question.
4239  * @param: structure containing the new RT priority.
4240  *
4241  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4242  */
4243 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4244 {
4245         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4246 }
4247
4248 /**
4249  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4250  * @pid: the pid in question.
4251  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4252  * @flags: for future extension.
4253  */
4254 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4255                                unsigned int, flags)
4256 {
4257         struct sched_attr attr;
4258         struct task_struct *p;
4259         int retval;
4260
4261         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4262                 return -EINVAL;
4263
4264         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4265         if (retval)
4266                 return retval;
4267
4268         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4269                 return -EINVAL;
4270
4271         rcu_read_lock();
4272         retval = -ESRCH;
4273         p = find_process_by_pid(pid);
4274         if (p != NULL)
4275                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4276         rcu_read_unlock();
4277
4278         return retval;
4279 }
4280
4281 /**
4282  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4283  * @pid: the pid in question.
4284  *
4285  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4286  * code.
4287  */
4288 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4289 {
4290         struct task_struct *p;
4291         int retval;
4292
4293         if (pid < 0)
4294                 return -EINVAL;
4295
4296         retval = -ESRCH;
4297         rcu_read_lock();
4298         p = find_process_by_pid(pid);
4299         if (p) {
4300                 retval = security_task_getscheduler(p);
4301                 if (!retval)
4302                         retval = p->policy
4303                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4304         }
4305         rcu_read_unlock();
4306         return retval;
4307 }
4308
4309 /**
4310  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4311  * @pid: the pid in question.
4312  * @param: structure containing the RT priority.
4313  *
4314  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4315  * code.
4316  */
4317 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4318 {
4319         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4320         struct task_struct *p;
4321         int retval;
4322
4323         if (!param || pid < 0)
4324                 return -EINVAL;
4325
4326         rcu_read_lock();
4327         p = find_process_by_pid(pid);
4328         retval = -ESRCH;
4329         if (!p)
4330                 goto out_unlock;
4331
4332         retval = security_task_getscheduler(p);
4333         if (retval)
4334                 goto out_unlock;
4335
4336         if (task_has_rt_policy(p))
4337                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4338         rcu_read_unlock();
4339
4340         /*
4341          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4342          */
4343         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4344
4345         return retval;
4346
4347 out_unlock:
4348         rcu_read_unlock();
4349         return retval;
4350 }
4351
4352 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4353                            struct sched_attr *attr,
4354                            unsigned int usize)
4355 {
4356         int ret;
4357
4358         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4359                 return -EFAULT;
4360
4361         /*
4362          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4363          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4364          * user-space does not get uncomplete information.
4365          */
4366         if (usize < sizeof(*attr)) {
4367                 unsigned char *addr;
4368                 unsigned char *end;
4369
4370                 addr = (void *)attr + usize;
4371                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4372
4373                 for (; addr < end; addr++) {
4374                         if (*addr)
4375                                 return -EFBIG;
4376                 }
4377
4378                 attr->size = usize;
4379         }
4380
4381         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4382         if (ret)
4383                 return -EFAULT;
4384
4385         return 0;
4386 }
4387
4388 /**
4389  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4390  * @pid: the pid in question.
4391  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4392  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4393  * @flags: for future extension.
4394  */
4395 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4396                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4397 {
4398         struct sched_attr attr = {
4399                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4400         };
4401         struct task_struct *p;
4402         int retval;
4403
4404         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4405             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4406                 return -EINVAL;
4407
4408         rcu_read_lock();
4409         p = find_process_by_pid(pid);
4410         retval = -ESRCH;
4411         if (!p)
4412                 goto out_unlock;
4413
4414         retval = security_task_getscheduler(p);
4415         if (retval)
4416                 goto out_unlock;
4417
4418         attr.sched_policy = p->policy;
4419         if (p->sched_reset_on_fork)
4420                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4421         if (task_has_dl_policy(p))
4422                 __getparam_dl(p, &attr);
4423         else if (task_has_rt_policy(p))
4424                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4425         else
4426                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4427
4428         rcu_read_unlock();
4429
4430         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4431         return retval;
4432
4433 out_unlock:
4434         rcu_read_unlock();
4435         return retval;
4436 }
4437
4438 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4439 {
4440         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4441         struct task_struct *p;
4442         int retval;
4443
4444         rcu_read_lock();
4445
4446         p = find_process_by_pid(pid);
4447         if (!p) {
4448                 rcu_read_unlock();
4449                 return -ESRCH;
4450         }
4451
4452         /* Prevent p going away */
4453         get_task_struct(p);
4454         rcu_read_unlock();
4455
4456         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4457                 retval = -EINVAL;
4458                 goto out_put_task;
4459         }
4460         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4461                 retval = -ENOMEM;
4462                 goto out_put_task;
4463         }
4464         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4465                 retval = -ENOMEM;
4466                 goto out_free_cpus_allowed;
4467         }
4468         retval = -EPERM;
4469         if (!check_same_owner(p)) {
4470                 rcu_read_lock();
4471                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4472                         rcu_read_unlock();
4473                         goto out_free_new_mask;
4474                 }
4475                 rcu_read_unlock();
4476         }
4477
4478         retval = security_task_setscheduler(p);
4479         if (retval)
4480                 goto out_free_new_mask;
4481
4482
4483         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4484         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4485
4486         /*
4487          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4488          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4489          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4490          * root_domain.
4491          */
4492 #ifdef CONFIG_SMP
4493         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4494                 rcu_read_lock();
4495                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4496                         retval = -EBUSY;
4497                         rcu_read_unlock();
4498                         goto out_free_new_mask;
4499                 }
4500                 rcu_read_unlock();
4501         }
4502 #endif
4503 again:
4504         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4505
4506         if (!retval) {
4507                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4508                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4509                         /*
4510                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4511                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4512                          * cpuset's cpus_allowed
4513                          */
4514                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4515                         goto again;
4516                 }
4517         }
4518 out_free_new_mask:
4519         free_cpumask_var(new_mask);
4520 out_free_cpus_allowed:
4521         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4522 out_put_task:
4523         put_task_struct(p);
4524         return retval;
4525 }
4526
4527 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4528                              struct cpumask *new_mask)
4529 {
4530         if (len < cpumask_size())
4531                 cpumask_clear(new_mask);
4532         else if (len > cpumask_size())
4533                 len = cpumask_size();
4534
4535         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4536 }
4537
4538 /**
4539  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4540  * @pid: pid of the process
4541  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4542  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4543  *
4544  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4545  */
4546 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4547                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4548 {
4549         cpumask_var_t new_mask;
4550         int retval;
4551
4552         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4553                 return -ENOMEM;
4554
4555         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4556         if (retval == 0)
4557                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4558         free_cpumask_var(new_mask);
4559         return retval;
4560 }
4561
4562 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4563 {
4564         struct task_struct *p;
4565         unsigned long flags;
4566         int retval;
4567
4568         rcu_read_lock();
4569
4570         retval = -ESRCH;
4571         p = find_process_by_pid(pid);
4572         if (!p)
4573                 goto out_unlock;
4574
4575         retval = security_task_getscheduler(p);
4576         if (retval)
4577                 goto out_unlock;
4578
4579         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4580         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4581         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4582
4583 out_unlock:
4584         rcu_read_unlock();
4585
4586         return retval;
4587 }
4588
4589 /**
4590  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4591  * @pid: pid of the process
4592  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4593  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4594  *
4595  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4596  */
4597 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4598                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4599 {
4600         int ret;
4601         cpumask_var_t mask;
4602
4603         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4604                 return -EINVAL;
4605         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4606                 return -EINVAL;
4607
4608         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4609                 return -ENOMEM;
4610
4611         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4612         if (ret == 0) {
4613                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4614
4615                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4616                         ret = -EFAULT;
4617                 else
4618                         ret = retlen;
4619         }
4620         free_cpumask_var(mask);
4621
4622         return ret;
4623 }
4624
4625 /**
4626  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4627  *
4628  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4629  * other threads running on this CPU then this function will return.
4630  *
4631  * Return: 0.
4632  */
4633 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4634 {
4635         struct rq *rq = this_rq_lock();
4636
4637         schedstat_inc(rq, yld_count);
4638         current->sched_class->yield_task(rq);
4639
4640         /*
4641          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4642          * no need to preempt or enable interrupts:
4643          */
4644         __release(rq->lock);
4645         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4646         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4647         sched_preempt_enable_no_resched();
4648
4649         schedule();
4650
4651         return 0;
4652 }
4653
4654 int __sched _cond_resched(void)
4655 {
4656         if (should_resched(0)) {
4657                 preempt_schedule_common();
4658                 return 1;
4659         }
4660         return 0;
4661 }
4662 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4663
4664 /*
4665  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4666  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4667  *
4668  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4669  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4670  * spin_unlock(), once by hand).
4671  */
4672 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4673 {
4674         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4675         int ret = 0;
4676
4677         lockdep_assert_held(lock);
4678
4679         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4680                 spin_unlock(lock);
4681                 if (resched)
4682                         preempt_schedule_common();
4683                 else
4684                         cpu_relax();
4685                 ret = 1;
4686                 spin_lock(lock);
4687         }
4688         return ret;
4689 }
4690 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4691
4692 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4693 {
4694         BUG_ON(!in_softirq());
4695
4696         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4697                 local_bh_enable();
4698                 preempt_schedule_common();
4699                 local_bh_disable();
4700                 return 1;
4701         }
4702         return 0;
4703 }
4704 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4705
4706 /**
4707  * yield - yield the current processor to other threads.
4708  *
4709  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4710  *
4711  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4712  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4713  * it, its already broken.
4714  *
4715  * Typical broken usage is:
4716  *
4717  * while (!event)
4718  *      yield();
4719  *
4720  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4721  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4722  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4723  *
4724  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4725  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4726  * If you still want to use yield(), do not!
4727  */
4728 void __sched yield(void)
4729 {
4730         set_current_state(TASK_RUNNING);
4731         sys_sched_yield();
4732 }
4733 EXPORT_SYMBOL(yield);
4734
4735 /**
4736  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4737  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4738  * processor it's on.
4739  * @p: target task
4740  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4741  *
4742  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4743  * can't go away on us before we can do any checks.
4744  *
4745  * Return:
4746  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4747  *      false (0) if we failed to boost the target.
4748  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4749  */
4750 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4751 {
4752         struct task_struct *curr = current;
4753         struct rq *rq, *p_rq;
4754         unsigned long flags;
4755         int yielded = 0;
4756
4757         local_irq_save(flags);
4758         rq = this_rq();
4759
4760 again:
4761         p_rq = task_rq(p);
4762         /*
4763          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4764          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4765          */
4766         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4767                 yielded = -ESRCH;
4768                 goto out_irq;
4769         }
4770
4771         double_rq_lock(rq, p_rq);
4772         if (task_rq(p) != p_rq) {
4773                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4774                 goto again;
4775         }
4776
4777         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4778                 goto out_unlock;
4779
4780         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4781                 goto out_unlock;
4782
4783         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4784                 goto out_unlock;
4785
4786         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4787         if (yielded) {
4788                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4789                 /*
4790                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4791                  * fairness.
4792                  */
4793                 if (preempt && rq != p_rq)
4794                         resched_curr(p_rq);
4795         }
4796
4797 out_unlock:
4798         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4799 out_irq:
4800         local_irq_restore(flags);
4801
4802         if (yielded > 0)
4803                 schedule();
4804
4805         return yielded;
4806 }
4807 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4808
4809 /*
4810  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4811  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4812  */
4813 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4814 {
4815         int old_iowait = current->in_iowait;
4816         struct rq *rq;
4817         long ret;
4818
4819         current->in_iowait = 1;
4820         blk_schedule_flush_plug(current);
4821
4822         delayacct_blkio_start();
4823         rq = raw_rq();
4824         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4825         ret = schedule_timeout(timeout);
4826         current->in_iowait = old_iowait;
4827         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4828         delayacct_blkio_end();
4829
4830         return ret;
4831 }
4832 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4833
4834 /**
4835  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4836  * @policy: scheduling class.
4837  *
4838  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4839  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4840  * On failure, a negative error code is returned.
4841  */
4842 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4843 {
4844         int ret = -EINVAL;
4845
4846         switch (policy) {
4847         case SCHED_FIFO:
4848         case SCHED_RR:
4849                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4850                 break;
4851         case SCHED_DEADLINE:
4852         case SCHED_NORMAL:
4853         case SCHED_BATCH:
4854         case SCHED_IDLE:
4855                 ret = 0;
4856                 break;
4857         }
4858         return ret;
4859 }
4860
4861 /**
4862  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4863  * @policy: scheduling class.
4864  *
4865  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4866  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4867  * On failure, a negative error code is returned.
4868  */
4869 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4870 {
4871         int ret = -EINVAL;
4872
4873         switch (policy) {
4874         case SCHED_FIFO:
4875         case SCHED_RR:
4876                 ret = 1;
4877                 break;
4878         case SCHED_DEADLINE:
4879         case SCHED_NORMAL:
4880         case SCHED_BATCH:
4881         case SCHED_IDLE:
4882                 ret = 0;
4883         }
4884         return ret;
4885 }
4886
4887 /**
4888  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4889  * @pid: pid of the process.
4890  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4891  *
4892  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4893  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4894  *
4895  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4896  * an error code.
4897  */
4898 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4899                 struct timespec __user *, interval)
4900 {
4901         struct task_struct *p;
4902         unsigned int time_slice;
4903         unsigned long flags;
4904         struct rq *rq;
4905         int retval;
4906         struct timespec t;
4907
4908         if (pid < 0)
4909                 return -EINVAL;
4910
4911         retval = -ESRCH;
4912         rcu_read_lock();
4913         p = find_process_by_pid(pid);
4914         if (!p)
4915                 goto out_unlock;
4916
4917         retval = security_task_getscheduler(p);
4918         if (retval)
4919                 goto out_unlock;
4920
4921         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4922         time_slice = 0;
4923         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4924                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4925         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4926
4927         rcu_read_unlock();
4928         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4929         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4930         return retval;
4931
4932 out_unlock:
4933         rcu_read_unlock();
4934         return retval;
4935 }
4936
4937 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4938
4939 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4940 {
4941         unsigned long free = 0;
4942         int ppid;
4943         unsigned long state = p->state;
4944
4945         if (state)
4946                 state = __ffs(state) + 1;
4947         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4948                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4949 #if BITS_PER_LONG == 32
4950         if (state == TASK_RUNNING)
4951                 printk(KERN_CONT " running  ");
4952         else
4953                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4954 #else
4955         if (state == TASK_RUNNING)
4956                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4957         else
4958                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4959 #endif
4960 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4961         free = stack_not_used(p);
4962 #endif
4963         ppid = 0;
4964         rcu_read_lock();
4965         if (pid_alive(p))
4966                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4967         rcu_read_unlock();
4968         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4969                 task_pid_nr(p), ppid,
4970                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4971
4972         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4973         show_stack(p, NULL);
4974 }
4975
4976 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4977 {
4978         struct task_struct *g, *p;
4979
4980 #if BITS_PER_LONG == 32
4981         printk(KERN_INFO
4982                 "  task                PC stack   pid father\n");
4983 #else
4984         printk(KERN_INFO
4985                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4986 #endif
4987         rcu_read_lock();
4988         for_each_process_thread(g, p) {
4989                 /*
4990                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4991                  * console might take a lot of time:
4992                  */
4993                 touch_nmi_watchdog();
4994                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4995                         sched_show_task(p);
4996         }
4997
4998         touch_all_softlockup_watchdogs();
4999
5000 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5001         sysrq_sched_debug_show();
5002 #endif
5003         rcu_read_unlock();
5004         /*
5005          * Only show locks if all tasks are dumped:
5006          */
5007         if (!state_filter)
5008                 debug_show_all_locks();
5009 }
5010
5011 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5012 {
5013         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5014 }
5015
5016 /**
5017  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5018  * @idle: task in question
5019  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5020  *
5021  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5022  * flag, to make booting more robust.
5023  */
5024 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5025 {
5026         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5027         unsigned long flags;
5028
5029         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5030         raw_spin_lock(&rq->lock);
5031
5032         __sched_fork(0, idle);
5033         idle->state = TASK_RUNNING;
5034         idle->se.exec_start = sched_clock();
5035
5036         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5037
5038 #ifdef CONFIG_SMP
5039         /*
5040          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5041          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5042          *
5043          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5044          */
5045         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5046 #endif
5047         /*
5048          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5049          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5050          * lockdep check in task_group() will fail.
5051          *
5052          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5053          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5054          *
5055          * Silence PROVE_RCU
5056          */
5057         rcu_read_lock();
5058         __set_task_cpu(idle, cpu);
5059         rcu_read_unlock();
5060
5061         rq->curr = rq->idle = idle;
5062         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5063 #ifdef CONFIG_SMP
5064         idle->on_cpu = 1;
5065 #endif
5066         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5067         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5068
5069         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5070         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5071
5072         /*
5073          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5074          */
5075         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5076         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5077         vtime_init_idle(idle, cpu);
5078 #ifdef CONFIG_SMP
5079         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5080 #endif
5081 }
5082
5083 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5084                               const struct cpumask *trial)
5085 {
5086         int ret = 1, trial_cpus;
5087         struct dl_bw *cur_dl_b;
5088         unsigned long flags;
5089
5090         if (!cpumask_weight(cur))
5091                 return ret;
5092
5093         rcu_read_lock_sched();
5094         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5095         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5096
5097         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5098         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5099             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5100                 ret = 0;
5101         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5102         rcu_read_unlock_sched();
5103
5104         return ret;
5105 }
5106
5107 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5108                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5109 {
5110         int ret = 0;
5111
5112         /*
5113          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5114          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5115          * affinity and isolating such threads by their set of
5116          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5117          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5118          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5119          * before cpus_allowed may be changed.
5120          */
5121         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5122                 ret = -EINVAL;
5123                 goto out;
5124         }
5125
5126 #ifdef CONFIG_SMP
5127         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5128                                               cs_cpus_allowed)) {
5129                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5130                                                         cs_cpus_allowed);
5131                 struct dl_bw *dl_b;
5132                 bool overflow;
5133                 int cpus;
5134                 unsigned long flags;
5135
5136                 rcu_read_lock_sched();
5137                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5138                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5139                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5140                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5141                 if (overflow)
5142                         ret = -EBUSY;
5143                 else {
5144                         /*
5145                          * We reserve space for this task in the destination
5146                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5147                          * We will free resources in the source root_domain
5148                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5149                          */
5150                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5151                 }
5152                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5153                 rcu_read_unlock_sched();
5154
5155         }
5156 #endif
5157 out:
5158         return ret;
5159 }
5160
5161 #ifdef CONFIG_SMP
5162
5163 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5164 /* Migrate current task p to target_cpu */
5165 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5166 {
5167         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5168         int curr_cpu = task_cpu(p);
5169
5170         if (curr_cpu == target_cpu)
5171                 return 0;
5172
5173         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5174                 return -EINVAL;
5175
5176         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5177
5178         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5179         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5180 }
5181
5182 /*
5183  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5184  * tasks on the runqueues
5185  */
5186 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5187 {
5188         struct rq *rq;
5189         unsigned long flags;
5190         bool queued, running;
5191
5192         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5193         queued = task_on_rq_queued(p);
5194         running = task_current(rq, p);
5195
5196         if (queued)
5197                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5198         if (running)
5199                 put_prev_task(rq, p);
5200
5201         p->numa_preferred_nid = nid;
5202
5203         if (running)
5204                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5205         if (queued)
5206                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5207         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5208 }
5209 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5210
5211 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5212 /*
5213  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5214  * offline.
5215  */
5216 void idle_task_exit(void)
5217 {
5218         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5219
5220         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5221
5222         if (mm != &init_mm) {
5223                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5224                 finish_arch_post_lock_switch();
5225         }
5226         mmdrop(mm);
5227 }
5228
5229 /*
5230  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5231  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5232  * nr_active count is stable.
5233  *
5234  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5235  */
5236 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5237 {
5238         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5239         if (delta)
5240                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5241 }
5242
5243 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5244 {
5245 }
5246
5247 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5248         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5249 };
5250
5251 static struct task_struct fake_task = {
5252         /*
5253          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5254          */
5255         .prio = MAX_PRIO + 1,
5256         .sched_class = &fake_sched_class,
5257 };
5258
5259 /*
5260  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5261  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5262  *
5263  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5264  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5265  * because of lock validation efforts.
5266  */
5267 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5268 {
5269         struct rq *rq = dead_rq;
5270         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5271         int dest_cpu;
5272
5273         /*
5274          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5275          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5276          *
5277          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5278          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5279          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5280          * done here.
5281          */
5282         rq->stop = NULL;
5283
5284         /*
5285          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5286          * class method both need to have an up-to-date
5287          * value of rq->clock[_task]
5288          */
5289         update_rq_clock(rq);
5290
5291         for (;;) {
5292                 /*
5293                  * There's this thread running, bail when that's the only
5294                  * remaining thread.
5295                  */
5296                 if (rq->nr_running == 1)
5297                         break;
5298
5299                 /*
5300                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5301                  */
5302                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5303                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5304                 BUG_ON(!next);
5305                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5306
5307                 /*
5308                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5309                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5310                  * stabilizes the mask.
5311                  *
5312                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5313                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5314                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5315                  */
5316                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5317                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5318                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5319                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5320
5321                 /*
5322                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5323                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5324                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5325                  */
5326                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5327                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5328                         continue;
5329                 }
5330
5331                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5332                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5333
5334                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5335                 if (rq != dead_rq) {
5336                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5337                         rq = dead_rq;
5338                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5339                 }
5340                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5341         }
5342
5343         rq->stop = stop;
5344 }
5345 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5346
5347 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5348 {
5349         if (!rq->online) {
5350                 const struct sched_class *class;
5351
5352                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5353                 rq->online = 1;
5354
5355                 for_each_class(class) {
5356                         if (class->rq_online)
5357                                 class->rq_online(rq);
5358                 }
5359         }
5360 }
5361
5362 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5363 {
5364         if (rq->online) {
5365                 const struct sched_class *class;
5366
5367                 for_each_class(class) {
5368                         if (class->rq_offline)
5369                                 class->rq_offline(rq);
5370                 }
5371
5372                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5373                 rq->online = 0;
5374         }
5375 }
5376
5377 /*
5378  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5379  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5380  */
5381 static int
5382 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5383 {
5384         int cpu = (long)hcpu;
5385         unsigned long flags;
5386         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5387
5388         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5389
5390         case CPU_UP_PREPARE:
5391                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5392                 account_reset_rq(rq);
5393                 break;
5394
5395         case CPU_ONLINE:
5396                 /* Update our root-domain */
5397                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5398                 if (rq->rd) {
5399                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5400
5401                         set_rq_online(rq);
5402                 }
5403                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5404                 break;
5405
5406 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5407         case CPU_DYING:
5408                 sched_ttwu_pending();
5409                 /* Update our root-domain */
5410                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5411                 if (rq->rd) {
5412                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5413                         set_rq_offline(rq);
5414                 }
5415                 migrate_tasks(rq);
5416                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5417                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5418                 break;
5419
5420         case CPU_DEAD:
5421                 calc_load_migrate(rq);
5422                 break;
5423 #endif
5424         }
5425
5426         update_max_interval();
5427
5428         return NOTIFY_OK;
5429 }
5430
5431 /*
5432  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5433  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5434  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5435  */
5436 static struct notifier_block migration_notifier = {
5437         .notifier_call = migration_call,
5438         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5439 };
5440
5441 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5442 {
5443         int cpu = smp_processor_id();
5444         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5445         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5446 }
5447
5448 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5449                                       unsigned long action, void *hcpu)
5450 {
5451         int cpu = (long)hcpu;
5452
5453         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5454         case CPU_STARTING:
5455                 set_cpu_rq_start_time();
5456                 return NOTIFY_OK;
5457
5458         case CPU_DOWN_FAILED:
5459                 set_cpu_active(cpu, true);
5460                 return NOTIFY_OK;
5461
5462         default:
5463                 return NOTIFY_DONE;
5464         }
5465 }
5466
5467 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5468                                         unsigned long action, void *hcpu)
5469 {
5470         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5471         case CPU_DOWN_PREPARE:
5472                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5473                 return NOTIFY_OK;
5474         default:
5475                 return NOTIFY_DONE;
5476         }
5477 }
5478
5479 static int __init migration_init(void)
5480 {
5481         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5482         int err;
5483
5484         /* Initialize migration for the boot CPU */
5485         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5486         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5487         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5488         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5489
5490         /* Register cpu active notifiers */
5491         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5492         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5493
5494         return 0;
5495 }
5496 early_initcall(migration_init);
5497
5498 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5499
5500 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5501
5502 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5503
5504 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5505 {
5506         sched_debug_enabled = 1;
5507
5508         return 0;
5509 }
5510 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5511
5512 static inline bool sched_debug(void)
5513 {
5514         return sched_debug_enabled;
5515 }
5516
5517 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5518                                   struct cpumask *groupmask)
5519 {
5520         struct sched_group *group = sd->groups;
5521
5522         cpumask_clear(groupmask);
5523
5524         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5525
5526         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5527                 printk("does not load-balance\n");
5528                 if (sd->parent)
5529                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5530                                         " has parent");
5531                 return -1;
5532         }
5533
5534         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5535                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5536
5537         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5538                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5539                                 "CPU%d\n", cpu);
5540         }
5541         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5542                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5543                                 " CPU%d\n", cpu);
5544         }
5545
5546         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5547         do {
5548                 if (!group) {
5549                         printk("\n");
5550                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5551                         break;
5552                 }
5553
5554                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5555                         printk(KERN_CONT "\n");
5556                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5557                         break;
5558                 }
5559
5560                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5561                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5562                         printk(KERN_CONT "\n");
5563                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5564                         break;
5565                 }
5566
5567                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5568
5569                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5570                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5571                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5572                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5573                                 group->sgc->capacity);
5574                 }
5575
5576                 group = group->next;
5577         } while (group != sd->groups);
5578         printk(KERN_CONT "\n");
5579
5580         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5581                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5582
5583         if (sd->parent &&
5584             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5585                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5586                         "of domain->span\n");
5587         return 0;
5588 }
5589
5590 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5591 {
5592         int level = 0;
5593
5594         if (!sched_debug_enabled)
5595                 return;
5596
5597         if (!sd) {
5598                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5599                 return;
5600         }
5601
5602         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5603
5604         for (;;) {
5605                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5606                         break;
5607                 level++;
5608                 sd = sd->parent;
5609                 if (!sd)
5610                         break;
5611         }
5612 }
5613 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5614 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5615 static inline bool sched_debug(void)
5616 {
5617         return false;
5618 }
5619 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5620
5621 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5622 {
5623         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5624                 return 1;
5625
5626         /* Following flags need at least 2 groups */
5627         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5628                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5629                          SD_BALANCE_FORK |
5630                          SD_BALANCE_EXEC |
5631                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5632                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5633                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5634                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5635                         return 0;
5636         }
5637
5638         /* Following flags don't use groups */
5639         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5640                 return 0;
5641
5642         return 1;
5643 }
5644
5645 static int
5646 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5647 {
5648         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5649
5650         if (sd_degenerate(parent))
5651                 return 1;
5652
5653         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5654                 return 0;
5655
5656         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5657         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5658                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5659                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5660                                 SD_BALANCE_FORK |
5661                                 SD_BALANCE_EXEC |
5662                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5663                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5664                                 SD_PREFER_SIBLING |
5665                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5666                 if (nr_node_ids == 1)
5667                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5668         }
5669         if (~cflags & pflags)
5670                 return 0;
5671
5672         return 1;
5673 }
5674
5675 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5676 {
5677         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5678
5679         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5680         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5681         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5682         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5683         free_cpumask_var(rd->online);
5684         free_cpumask_var(rd->span);
5685         kfree(rd);
5686 }
5687
5688 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5689 {
5690         struct root_domain *old_rd = NULL;
5691         unsigned long flags;
5692
5693         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5694
5695         if (rq->rd) {
5696                 old_rd = rq->rd;
5697
5698                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5699                         set_rq_offline(rq);
5700
5701                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5702
5703                 /*
5704                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5705                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5706                  * in this function:
5707                  */
5708                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5709                         old_rd = NULL;
5710         }
5711
5712         atomic_inc(&rd->refcount);
5713         rq->rd = rd;
5714
5715         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5716         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5717                 set_rq_online(rq);
5718
5719         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5720
5721         if (old_rd)
5722                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5723 }
5724
5725 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5726 {
5727         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5728
5729         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5730                 goto out;
5731         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5732                 goto free_span;
5733         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5734                 goto free_online;
5735         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5736                 goto free_dlo_mask;
5737
5738         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5739         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5740                 goto free_dlo_mask;
5741
5742         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5743                 goto free_rto_mask;
5744         return 0;
5745
5746 free_rto_mask:
5747         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5748 free_dlo_mask:
5749         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5750 free_online:
5751         free_cpumask_var(rd->online);
5752 free_span:
5753         free_cpumask_var(rd->span);
5754 out:
5755         return -ENOMEM;
5756 }
5757
5758 /*
5759  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5760  * members (mimicking the global state we have today).
5761  */
5762 struct root_domain def_root_domain;
5763
5764 static void init_defrootdomain(void)
5765 {
5766         init_rootdomain(&def_root_domain);
5767
5768         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5769 }
5770
5771 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5772 {
5773         struct root_domain *rd;
5774
5775         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5776         if (!rd)
5777                 return NULL;
5778
5779         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5780                 kfree(rd);
5781                 return NULL;
5782         }
5783
5784         return rd;
5785 }
5786
5787 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5788 {
5789         struct sched_group *tmp, *first;
5790
5791         if (!sg)
5792                 return;
5793
5794         first = sg;
5795         do {
5796                 tmp = sg->next;
5797
5798                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5799                         kfree(sg->sgc);
5800
5801                 kfree(sg);
5802                 sg = tmp;
5803         } while (sg != first);
5804 }
5805
5806 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5807 {
5808         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5809
5810         /*
5811          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5812          * nuke them all.
5813          */
5814         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5815                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5816         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5817                 kfree(sd->groups->sgc);
5818                 kfree(sd->groups);
5819         }
5820         kfree(sd);
5821 }
5822
5823 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5824 {
5825         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5826 }
5827
5828 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5829 {
5830         for (; sd; sd = sd->parent)
5831                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5832 }
5833
5834 /*
5835  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5836  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5837  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5838  *
5839  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5840  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5841  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5842  */
5843 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5844 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5845 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5846 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5847 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5848 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5849
5850 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5851 {
5852         struct sched_domain *sd;
5853         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5854         int id = cpu;
5855         int size = 1;
5856
5857         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5858         if (sd) {
5859                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5860                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5861                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5862         }
5863         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5864
5865         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5866         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5867         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5868
5869         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5870         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5871
5872         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5873         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5874 }
5875
5876 /*
5877  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5878  * hold the hotplug lock.
5879  */
5880 static void
5881 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5882 {
5883         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5884         struct sched_domain *tmp;
5885
5886         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5887         for (tmp = sd; tmp; ) {
5888                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5889                 if (!parent)
5890                         break;
5891
5892                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5893                         tmp->parent = parent->parent;
5894                         if (parent->parent)
5895                                 parent->parent->child = tmp;
5896                         /*
5897                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5898                          * degenerate parent; the spans match for this
5899                          * so the property transfers.
5900                          */
5901                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5902                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5903                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5904                 } else
5905                         tmp = tmp->parent;
5906         }
5907
5908         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5909                 tmp = sd;
5910                 sd = sd->parent;
5911                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5912                 if (sd)
5913                         sd->child = NULL;
5914         }
5915
5916         sched_domain_debug(sd, cpu);
5917
5918         rq_attach_root(rq, rd);
5919         tmp = rq->sd;
5920         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5921         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5922
5923         update_top_cache_domain(cpu);
5924 }
5925
5926 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5927 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5928 {
5929         int ret;
5930
5931         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5932         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5933         if (ret) {
5934                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
5935                 return 0;
5936         }
5937         return 1;
5938 }
5939 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5940
5941 struct s_data {
5942         struct sched_domain ** __percpu sd;
5943         struct root_domain      *rd;
5944 };
5945
5946 enum s_alloc {
5947         sa_rootdomain,
5948         sa_sd,
5949         sa_sd_storage,
5950         sa_none,
5951 };
5952
5953 /*
5954  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5955  * domain traversal.
5956  *
5957  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5958  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5959  * range.
5960  *
5961  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5962  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5963  * cpu they're built on, so check that.
5964  *
5965  */
5966 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5967 {
5968         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5969         struct sd_data *sdd = sd->private;
5970         struct sched_domain *sibling;
5971         int i;
5972
5973         for_each_cpu(i, span) {
5974                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5975                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5976                         continue;
5977
5978                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5979         }
5980 }
5981
5982 /*
5983  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5984  * of this group that's also in the iteration mask.
5985  */
5986 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5987 {
5988         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5989 }
5990
5991 static int
5992 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5993 {
5994         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5995         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5996         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5997         struct sd_data *sdd = sd->private;
5998         struct sched_domain *sibling;
5999         int i;
6000
6001         cpumask_clear(covered);
6002
6003         for_each_cpu(i, span) {
6004                 struct cpumask *sg_span;
6005
6006                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6007                         continue;
6008
6009                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6010
6011                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6012                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6013                         continue;
6014
6015                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6016                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6017
6018                 if (!sg)
6019                         goto fail;
6020
6021                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6022                 if (sibling->child)
6023                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6024                 else
6025                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6026
6027                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6028
6029                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6030                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6031                         build_group_mask(sd, sg);
6032
6033                 /*
6034                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6035                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6036                  * die on a /0 trap.
6037                  */
6038                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6039
6040                 /*
6041                  * Make sure the first group of this domain contains the
6042                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6043                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6044                  */
6045                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6046                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6047                         groups = sg;
6048
6049                 if (!first)
6050                         first = sg;
6051                 if (last)
6052                         last->next = sg;
6053                 last = sg;
6054                 last->next = first;
6055         }
6056         sd->groups = groups;
6057
6058         return 0;
6059
6060 fail:
6061         free_sched_groups(first, 0);
6062
6063         return -ENOMEM;
6064 }
6065
6066 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6067 {
6068         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6069         struct sched_domain *child = sd->child;
6070
6071         if (child)
6072                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6073
6074         if (sg) {
6075                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6076                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6077                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6078         }
6079
6080         return cpu;
6081 }
6082
6083 /*
6084  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6085  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6086  * and ->cpu_capacity to 0.
6087  *
6088  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6089  */
6090 static int
6091 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6092 {
6093         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6094         struct sd_data *sdd = sd->private;
6095         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6096         struct cpumask *covered;
6097         int i;
6098
6099         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6100         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6101
6102         if (cpu != cpumask_first(span))
6103                 return 0;
6104
6105         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6106         covered = sched_domains_tmpmask;
6107
6108         cpumask_clear(covered);
6109
6110         for_each_cpu(i, span) {
6111                 struct sched_group *sg;
6112                 int group, j;
6113
6114                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6115                         continue;
6116
6117                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6118                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6119
6120                 for_each_cpu(j, span) {
6121                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6122                                 continue;
6123
6124                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6125                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6126                 }
6127
6128                 if (!first)
6129                         first = sg;
6130                 if (last)
6131                         last->next = sg;
6132                 last = sg;
6133         }
6134         last->next = first;
6135
6136         return 0;
6137 }
6138
6139 /*
6140  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6141  *
6142  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6143  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6144  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6145  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6146  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6147  * group having less cpu_capacity.
6148  */
6149 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6150 {
6151         struct sched_group *sg = sd->groups;
6152
6153         WARN_ON(!sg);
6154
6155         do {
6156                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6157                 sg = sg->next;
6158         } while (sg != sd->groups);
6159
6160         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6161                 return;
6162
6163         update_group_capacity(sd, cpu);
6164         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6165 }
6166
6167 /*
6168  * Initializers for schedule domains
6169  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6170  */
6171
6172 static int default_relax_domain_level = -1;
6173 int sched_domain_level_max;
6174
6175 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6176 {
6177         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6178                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6179
6180         return 1;
6181 }
6182 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6183
6184 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6185                                  struct sched_domain_attr *attr)
6186 {
6187         int request;
6188
6189         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6190                 if (default_relax_domain_level < 0)
6191                         return;
6192                 else
6193                         request = default_relax_domain_level;
6194         } else
6195                 request = attr->relax_domain_level;
6196         if (request < sd->level) {
6197                 /* turn off idle balance on this domain */
6198                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6199         } else {
6200                 /* turn on idle balance on this domain */
6201                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6202         }
6203 }
6204
6205 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6206 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6207
6208 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6209                                  const struct cpumask *cpu_map)
6210 {
6211         switch (what) {
6212         case sa_rootdomain:
6213                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6214                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6215         case sa_sd:
6216                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6217         case sa_sd_storage:
6218                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6219         case sa_none:
6220                 break;
6221         }
6222 }
6223
6224 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6225                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6226 {
6227         memset(d, 0, sizeof(*d));
6228
6229         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6230                 return sa_sd_storage;
6231         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6232         if (!d->sd)
6233                 return sa_sd_storage;
6234         d->rd = alloc_rootdomain();
6235         if (!d->rd)
6236                 return sa_sd;
6237         return sa_rootdomain;
6238 }
6239
6240 /*
6241  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6242  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6243  * will not free the data we're using.
6244  */
6245 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6246 {
6247         struct sd_data *sdd = sd->private;
6248
6249         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6250         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6251
6252         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6253                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6254
6255         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6256                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6257 }
6258
6259 #ifdef CONFIG_NUMA
6260 static int sched_domains_numa_levels;
6261 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6262 static int *sched_domains_numa_distance;
6263 int sched_max_numa_distance;
6264 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6265 static int sched_domains_curr_level;
6266 #endif
6267
6268 /*
6269  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6270  *
6271  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6272  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6273  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6274  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6275  *
6276  * Odd one out:
6277  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6278  */
6279 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6280         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6281          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6282          SD_NUMA |                      \
6283          SD_ASYM_PACKING |              \
6284          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6285
6286 static struct sched_domain *
6287 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6288 {
6289         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6290         int sd_weight, sd_flags = 0;
6291
6292 #ifdef CONFIG_NUMA
6293         /*
6294          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6295          */
6296         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6297 #endif
6298
6299         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6300
6301         if (tl->sd_flags)
6302                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6303         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6304                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6305                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6306
6307         *sd = (struct sched_domain){
6308                 .min_interval           = sd_weight,
6309                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6310                 .busy_factor            = 32,
6311                 .imbalance_pct          = 125,
6312
6313                 .cache_nice_tries       = 0,
6314                 .busy_idx               = 0,
6315                 .idle_idx               = 0,
6316                 .newidle_idx            = 0,
6317                 .wake_idx               = 0,
6318                 .forkexec_idx           = 0,
6319
6320                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6321                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6322                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6323                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6324                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6325                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6326                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6327                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6328                                         | 0*SD_SERIALIZE
6329                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6330                                         | 0*SD_NUMA
6331                                         | sd_flags
6332                                         ,
6333
6334                 .last_balance           = jiffies,
6335                 .balance_interval       = sd_weight,
6336                 .smt_gain               = 0,
6337                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6338                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6339 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6340                 .name                   = tl->name,
6341 #endif
6342         };
6343
6344         /*
6345          * Convert topological properties into behaviour.
6346          */
6347
6348         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6349                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6350                 sd->imbalance_pct = 110;
6351                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6352
6353         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6354                 sd->imbalance_pct = 117;
6355                 sd->cache_nice_tries = 1;
6356                 sd->busy_idx = 2;
6357
6358 #ifdef CONFIG_NUMA
6359         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6360                 sd->cache_nice_tries = 2;
6361                 sd->busy_idx = 3;
6362                 sd->idle_idx = 2;
6363
6364                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6365                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6366                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6367                                        SD_BALANCE_FORK |
6368                                        SD_WAKE_AFFINE);
6369                 }
6370
6371 #endif
6372         } else {
6373                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6374                 sd->cache_nice_tries = 1;
6375                 sd->busy_idx = 2;
6376                 sd->idle_idx = 1;
6377         }
6378
6379         sd->private = &tl->data;
6380
6381         return sd;
6382 }
6383
6384 /*
6385  * Topology list, bottom-up.
6386  */
6387 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6388 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6389         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6390 #endif
6391 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6392         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6393 #endif
6394         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6395         { NULL, },
6396 };
6397
6398 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6399         default_topology;
6400
6401 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6402         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6403
6404 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6405 {
6406         sched_domain_topology = tl;
6407 }
6408
6409 #ifdef CONFIG_NUMA
6410
6411 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6412 {
6413         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6414 }
6415
6416 static void sched_numa_warn(const char *str)
6417 {
6418         static int done = false;
6419         int i,j;
6420
6421         if (done)
6422                 return;
6423
6424         done = true;
6425
6426         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6427
6428         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6429                 printk(KERN_WARNING "  ");
6430                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6431                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6432                 printk(KERN_CONT "\n");
6433         }
6434         printk(KERN_WARNING "\n");
6435 }
6436
6437 bool find_numa_distance(int distance)
6438 {
6439         int i;
6440
6441         if (distance == node_distance(0, 0))
6442                 return true;
6443
6444         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6445                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6446                         return true;
6447         }
6448
6449         return false;
6450 }
6451
6452 /*
6453  * A system can have three types of NUMA topology:
6454  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6455  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6456  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6457  *
6458  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6459  * topology lies in whether communication between not directly
6460  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6461  * could run), or through backplane controllers. This affects
6462  * placement of programs.
6463  *
6464  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6465  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6466  *   is directly connected.
6467  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6468  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6469  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6470  */
6471 static void init_numa_topology_type(void)
6472 {
6473         int a, b, c, n;
6474
6475         n = sched_max_numa_distance;
6476
6477         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6478                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6479                 return;
6480         }
6481
6482         for_each_online_node(a) {
6483                 for_each_online_node(b) {
6484                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6485                         if (node_distance(a, b) < n)
6486                                 continue;
6487
6488                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6489                         for_each_online_node(c) {
6490                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6491                                     node_distance(b, c) < n) {
6492                                         sched_numa_topology_type =
6493                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6494                                         return;
6495                                 }
6496                         }
6497
6498                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6499                         return;
6500                 }
6501         }
6502 }
6503
6504 static void sched_init_numa(void)
6505 {
6506         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6507         struct sched_domain_topology_level *tl;
6508         int level = 0;
6509         int i, j, k;
6510
6511         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6512         if (!sched_domains_numa_distance)
6513                 return;
6514
6515         /*
6516          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6517          * unique distances in the node_distance() table.
6518          *
6519          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6520          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6521          */
6522         next_distance = curr_distance;
6523         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6524                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6525                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6526                                 int distance = node_distance(i, k);
6527
6528                                 if (distance > curr_distance &&
6529                                     (distance < next_distance ||
6530                                      next_distance == curr_distance))
6531                                         next_distance = distance;
6532
6533                                 /*
6534                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6535                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6536                                  * equally connected to A.
6537                                  */
6538                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6539                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6540
6541                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6542                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6543                         }
6544                         if (next_distance != curr_distance) {
6545                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6546                                 sched_domains_numa_levels = level;
6547                                 curr_distance = next_distance;
6548                         } else break;
6549                 }
6550
6551                 /*
6552                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6553                  */
6554                 if (!sched_debug())
6555                         break;
6556         }
6557
6558         if (!level)
6559                 return;
6560
6561         /*
6562          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6563          * identity distance node_distance(i,i).
6564          *
6565          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6566          * numbers.
6567          */
6568
6569         /*
6570          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6571          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6572          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6573          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6574          * in other functions.
6575          *
6576          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6577          */
6578         sched_domains_numa_levels = 0;
6579
6580         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6581         if (!sched_domains_numa_masks)
6582                 return;
6583
6584         /*
6585          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6586          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6587          */
6588         for (i = 0; i < level; i++) {
6589                 sched_domains_numa_masks[i] =
6590                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6591                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6592                         return;
6593
6594                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6595                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6596                         if (!mask)
6597                                 return;
6598
6599                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6600
6601                         for_each_node(k) {
6602                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6603                                         continue;
6604
6605                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6606                         }
6607                 }
6608         }
6609
6610         /* Compute default topology size */
6611         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6612
6613         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6614                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6615         if (!tl)
6616                 return;
6617
6618         /*
6619          * Copy the default topology bits..
6620          */
6621         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6622                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6623
6624         /*
6625          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6626          */
6627         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6628                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6629                         .mask = sd_numa_mask,
6630                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6631                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6632                         .numa_level = j,
6633                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6634                 };
6635         }
6636
6637         sched_domain_topology = tl;
6638
6639         sched_domains_numa_levels = level;
6640         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6641
6642         init_numa_topology_type();
6643 }
6644
6645 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6646 {
6647         int i, j;
6648         int node = cpu_to_node(cpu);
6649
6650         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6651                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6652                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6653                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6654                 }
6655         }
6656 }
6657
6658 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6659 {
6660         int i, j;
6661         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6662                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6663                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6664         }
6665 }
6666
6667 /*
6668  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6669  * are onlined.
6670  */
6671 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6672                                            unsigned long action,
6673                                            void *hcpu)
6674 {
6675         int cpu = (long)hcpu;
6676
6677         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6678         case CPU_ONLINE:
6679                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6680                 break;
6681
6682         case CPU_DEAD:
6683                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6684                 break;
6685
6686         default:
6687                 return NOTIFY_DONE;
6688         }
6689
6690         return NOTIFY_OK;
6691 }
6692 #else
6693 static inline void sched_init_numa(void)
6694 {
6695 }
6696
6697 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6698                                            unsigned long action,
6699                                            void *hcpu)
6700 {
6701         return 0;
6702 }
6703 #endif /* CONFIG_NUMA */
6704
6705 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6706 {
6707         struct sched_domain_topology_level *tl;
6708         int j;
6709
6710         for_each_sd_topology(tl) {
6711                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6712
6713                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6714                 if (!sdd->sd)
6715                         return -ENOMEM;
6716
6717                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6718                 if (!sdd->sg)
6719                         return -ENOMEM;
6720
6721                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6722                 if (!sdd->sgc)
6723                         return -ENOMEM;
6724
6725                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6726                         struct sched_domain *sd;
6727                         struct sched_group *sg;
6728                         struct sched_group_capacity *sgc;
6729
6730                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6731                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6732                         if (!sd)
6733                                 return -ENOMEM;
6734
6735                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6736
6737                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6738                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6739                         if (!sg)
6740                                 return -ENOMEM;
6741
6742                         sg->next = sg;
6743
6744                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6745
6746                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6747                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6748                         if (!sgc)
6749                                 return -ENOMEM;
6750
6751                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6752                 }
6753         }
6754
6755         return 0;
6756 }
6757
6758 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6759 {
6760         struct sched_domain_topology_level *tl;
6761         int j;
6762
6763         for_each_sd_topology(tl) {
6764                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6765
6766                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6767                         struct sched_domain *sd;
6768
6769                         if (sdd->sd) {
6770                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6771                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6772                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6773                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6774                         }
6775
6776                         if (sdd->sg)
6777                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6778                         if (sdd->sgc)
6779                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6780                 }
6781                 free_percpu(sdd->sd);
6782                 sdd->sd = NULL;
6783                 free_percpu(sdd->sg);
6784                 sdd->sg = NULL;
6785                 free_percpu(sdd->sgc);
6786                 sdd->sgc = NULL;
6787         }
6788 }
6789
6790 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6791                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6792                 struct sched_domain *child, int cpu)
6793 {
6794         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6795         if (!sd)
6796                 return child;
6797
6798         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6799         if (child) {
6800                 sd->level = child->level + 1;
6801                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6802                 child->parent = sd;
6803                 sd->child = child;
6804
6805                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6806                                     sched_domain_span(sd))) {
6807                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6808 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6809                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6810                                         child->name, sd->name);
6811 #endif
6812                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6813                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6814                                    sched_domain_span(sd),
6815                                    sched_domain_span(child));
6816                 }
6817
6818         }
6819         set_domain_attribute(sd, attr);
6820
6821         return sd;
6822 }
6823
6824 /*
6825  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6826  * to the individual cpus
6827  */
6828 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6829                                struct sched_domain_attr *attr)
6830 {
6831         enum s_alloc alloc_state;
6832         struct sched_domain *sd;
6833         struct s_data d;
6834         int i, ret = -ENOMEM;
6835
6836         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6837         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6838                 goto error;
6839
6840         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6841         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6842                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6843
6844                 sd = NULL;
6845                 for_each_sd_topology(tl) {
6846                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6847                         if (tl == sched_domain_topology)
6848                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6849                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6850                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6851                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6852                                 break;
6853                 }
6854         }
6855
6856         /* Build the groups for the domains */
6857         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6858                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6859                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6860                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6861                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6862                                         goto error;
6863                         } else {
6864                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6865                                         goto error;
6866                         }
6867                 }
6868         }
6869
6870         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6871         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6872                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6873                         continue;
6874
6875                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6876                         claim_allocations(i, sd);
6877                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6878                 }
6879         }
6880
6881         /* Attach the domains */
6882         rcu_read_lock();
6883         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6884                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6885                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6886         }
6887         rcu_read_unlock();
6888
6889         ret = 0;
6890 error:
6891         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6892         return ret;
6893 }
6894
6895 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6896 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6897 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6898                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6899
6900 /*
6901  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6902  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6903  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6904  */
6905 static cpumask_var_t fallback_doms;
6906
6907 /*
6908  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6909  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6910  * or 0 if it stayed the same.
6911  */
6912 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6913 {
6914         return 0;
6915 }
6916
6917 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6918 {
6919         int i;
6920         cpumask_var_t *doms;
6921
6922         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6923         if (!doms)
6924                 return NULL;
6925         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6926                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6927                         free_sched_domains(doms, i);
6928                         return NULL;
6929                 }
6930         }
6931         return doms;
6932 }
6933
6934 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6935 {
6936         unsigned int i;
6937         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6938                 free_cpumask_var(doms[i]);
6939         kfree(doms);
6940 }
6941
6942 /*
6943  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6944  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6945  * exclude other special cases in the future.
6946  */
6947 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6948 {
6949         int err;
6950
6951         arch_update_cpu_topology();
6952         ndoms_cur = 1;
6953         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6954         if (!doms_cur)
6955                 doms_cur = &fallback_doms;
6956         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6957         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6958         register_sched_domain_sysctl();
6959
6960         return err;
6961 }
6962
6963 /*
6964  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6965  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6966  */
6967 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6968 {
6969         int i;
6970
6971         rcu_read_lock();
6972         for_each_cpu(i, cpu_map)
6973                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6974         rcu_read_unlock();
6975 }
6976
6977 /* handle null as "default" */
6978 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6979                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6980 {
6981         struct sched_domain_attr tmp;
6982
6983         /* fast path */
6984         if (!new && !cur)
6985                 return 1;
6986
6987         tmp = SD_ATTR_INIT;
6988         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6989                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6990                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6991 }
6992
6993 /*
6994  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6995  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6996  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6997  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6998  *
6999  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7000  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7001  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7002  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7003  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7004  * it as it is.
7005  *
7006  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7007  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7008  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7009  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7010  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7011  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7012  *
7013  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7014  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7015  * and it will not create the default domain.
7016  *
7017  * Call with hotplug lock held
7018  */
7019 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7020                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7021 {
7022         int i, j, n;
7023         int new_topology;
7024
7025         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7026
7027         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7028         unregister_sched_domain_sysctl();
7029
7030         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7031         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7032
7033         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7034
7035         /* Destroy deleted domains */
7036         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7037                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7038                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7039                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7040                                 goto match1;
7041                 }
7042                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7043                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7044 match1:
7045                 ;
7046         }
7047
7048         n = ndoms_cur;
7049         if (doms_new == NULL) {
7050                 n = 0;
7051                 doms_new = &fallback_doms;
7052                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7053                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7054         }
7055
7056         /* Build new domains */
7057         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7058                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7059                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7060                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7061                                 goto match2;
7062                 }
7063                 /* no match - add a new doms_new */
7064                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7065 match2:
7066                 ;
7067         }
7068
7069         /* Remember the new sched domains */
7070         if (doms_cur != &fallback_doms)
7071                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7072         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7073         doms_cur = doms_new;
7074         dattr_cur = dattr_new;
7075         ndoms_cur = ndoms_new;
7076
7077         register_sched_domain_sysctl();
7078
7079         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7080 }
7081
7082 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7083
7084 /*
7085  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7086  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7087  * around partition_sched_domains().
7088  *
7089  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7090  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7091  */
7092 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7093                              void *hcpu)
7094 {
7095         switch (action) {
7096         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7097         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7098
7099                 /*
7100                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7101                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7102                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7103                  * domain, ignoring cpusets.
7104                  */
7105                 num_cpus_frozen--;
7106                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7107                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7108                         break;
7109                 }
7110
7111                 /*
7112                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7113                  * restore the original sched domains by considering the
7114                  * cpuset configurations.
7115                  */
7116
7117         case CPU_ONLINE:
7118                 cpuset_update_active_cpus(true);
7119                 break;
7120         default:
7121                 return NOTIFY_DONE;
7122         }
7123         return NOTIFY_OK;
7124 }
7125
7126 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7127                                void *hcpu)
7128 {
7129         unsigned long flags;
7130         long cpu = (long)hcpu;
7131         struct dl_bw *dl_b;
7132         bool overflow;
7133         int cpus;
7134
7135         switch (action) {
7136         case CPU_DOWN_PREPARE:
7137                 rcu_read_lock_sched();
7138                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7139
7140                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7141                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7142                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7143                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7144
7145                 rcu_read_unlock_sched();
7146
7147                 if (overflow)
7148                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7149                 cpuset_update_active_cpus(false);
7150                 break;
7151         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7152                 num_cpus_frozen++;
7153                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7154                 break;
7155         default:
7156                 return NOTIFY_DONE;
7157         }
7158         return NOTIFY_OK;
7159 }
7160
7161 void __init sched_init_smp(void)
7162 {
7163         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7164
7165         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7166         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7167
7168         sched_init_numa();
7169
7170         /*
7171          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7172          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7173          * happen.
7174          */
7175         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7176         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7177         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7178         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7179                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7180         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7181
7182         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7183         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7184         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7185
7186         init_hrtick();
7187
7188         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7189         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7190                 BUG();
7191         sched_init_granularity();
7192         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7193
7194         init_sched_rt_class();
7195         init_sched_dl_class();
7196 }
7197 #else
7198 void __init sched_init_smp(void)
7199 {
7200         sched_init_granularity();
7201 }
7202 #endif /* CONFIG_SMP */
7203
7204 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7205 {
7206         return in_lock_functions(addr) ||
7207                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7208                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7209 }
7210
7211 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7212 /*
7213  * Default task group.
7214  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7215  */
7216 struct task_group root_task_group;
7217 LIST_HEAD(task_groups);
7218
7219 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7220 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7221 #endif
7222
7223 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7224
7225 void __init sched_init(void)
7226 {
7227         int i, j;
7228         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7229
7230 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7231         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7232 #endif
7233 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7234         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7235 #endif
7236         if (alloc_size) {
7237                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7238
7239 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7240                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7241                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7242
7243                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7244                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7245
7246 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7247 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7248                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7249                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7250
7251                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7252                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7253
7254 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7255         }
7256 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7257         for_each_possible_cpu(i) {
7258                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7259                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7260         }
7261 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7262
7263         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7264                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7265         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7266                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7267
7268 #ifdef CONFIG_SMP
7269         init_defrootdomain();
7270 #endif
7271
7272 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7273         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7274                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7275 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7276
7277 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7278         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7279
7280         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7281         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7282         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7283         autogroup_init(&init_task);
7284 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7285
7286         for_each_possible_cpu(i) {
7287                 struct rq *rq;
7288
7289                 rq = cpu_rq(i);
7290                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7291                 rq->nr_running = 0;
7292                 rq->calc_load_active = 0;
7293                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7294                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7295                 init_rt_rq(&rq->rt);
7296                 init_dl_rq(&rq->dl);
7297 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7298                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7299                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7300                 /*
7301                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7302                  *
7303                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7304                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7305                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7306                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7307                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7308                  * (se->load.weight).
7309                  *
7310                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7311                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7312                  * then A0's share of the cpu resource is:
7313                  *
7314                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7315                  *
7316                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7317                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7318                  */
7319                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7320                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7321 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7322
7323                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7324 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7325                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7326 #endif
7327
7328                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7329                         rq->cpu_load[j] = 0;
7330
7331                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7332
7333 #ifdef CONFIG_SMP
7334                 rq->sd = NULL;
7335                 rq->rd = NULL;
7336                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7337                 rq->balance_callback = NULL;
7338                 rq->active_balance = 0;
7339                 rq->next_balance = jiffies;
7340                 rq->push_cpu = 0;
7341                 rq->cpu = i;
7342                 rq->online = 0;
7343                 rq->idle_stamp = 0;
7344                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7345                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7346
7347                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7348
7349                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7350 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7351                 rq->nohz_flags = 0;
7352 #endif
7353 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7354                 rq->last_sched_tick = 0;
7355 #endif
7356 #endif
7357                 init_rq_hrtick(rq);
7358                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7359         }
7360
7361         set_load_weight(&init_task);
7362
7363 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7364         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7365 #endif
7366
7367         /*
7368          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7369          */
7370         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7371         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7372
7373         /*
7374          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7375          */
7376         current->sched_class = &fair_sched_class;
7377
7378         /*
7379          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7380          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7381          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7382          * when this runqueue becomes "idle".
7383          */
7384         init_idle(current, smp_processor_id());
7385
7386         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7387
7388 #ifdef CONFIG_SMP
7389         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7390         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7391         if (cpu_isolated_map == NULL)
7392                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7393         idle_thread_set_boot_cpu();
7394         set_cpu_rq_start_time();
7395 #endif
7396         init_sched_fair_class();
7397
7398         scheduler_running = 1;
7399 }
7400
7401 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7402 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7403 {
7404         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7405
7406         return (nested == preempt_offset);
7407 }
7408
7409 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7410 {
7411         /*
7412          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7413          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7414          * otherwise we will destroy state.
7415          */
7416         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7417                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7418                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7419                         current->state,
7420                         (void *)current->task_state_change,
7421                         (void *)current->task_state_change);
7422
7423         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7424 }
7425 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7426
7427 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7428 {
7429         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7430
7431         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7432         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7433              !is_idle_task(current)) ||
7434             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7435                 return;
7436         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7437                 return;
7438         prev_jiffy = jiffies;
7439
7440         printk(KERN_ERR
7441                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7442                         file, line);
7443         printk(KERN_ERR
7444                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7445                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7446                         current->pid, current->comm);
7447
7448         if (task_stack_end_corrupted(current))
7449                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7450
7451         debug_show_held_locks(current);
7452         if (irqs_disabled())
7453                 print_irqtrace_events(current);
7454 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7455         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7456                 pr_err("Preemption disabled at:");
7457                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7458                 pr_cont("\n");
7459         }
7460 #endif
7461         dump_stack();
7462 }
7463 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7464 #endif
7465
7466 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7467 void normalize_rt_tasks(void)
7468 {
7469         struct task_struct *g, *p;
7470         struct sched_attr attr = {
7471                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7472         };
7473
7474         read_lock(&tasklist_lock);
7475         for_each_process_thread(g, p) {
7476                 /*
7477                  * Only normalize user tasks:
7478                  */
7479                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7480                         continue;
7481
7482                 p->se.exec_start                = 0;
7483 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7484                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7485                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7486                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7487 #endif
7488
7489                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7490                         /*
7491                          * Renice negative nice level userspace
7492                          * tasks back to 0:
7493                          */
7494                         if (task_nice(p) < 0)
7495                                 set_user_nice(p, 0);
7496                         continue;
7497                 }
7498
7499                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7500         }
7501         read_unlock(&tasklist_lock);
7502 }
7503
7504 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7505
7506 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7507 /*
7508  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7509  *
7510  * They can only be called when the whole system has been
7511  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7512  * activity can take place. Using them for anything else would
7513  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7514  * under any other configuration.
7515  */
7516
7517 /**
7518  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7519  * @cpu: the processor in question.
7520  *
7521  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7522  *
7523  * Return: The current task for @cpu.
7524  */
7525 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7526 {
7527         return cpu_curr(cpu);
7528 }
7529
7530 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7531
7532 #ifdef CONFIG_IA64
7533 /**
7534  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7535  * @cpu: the processor in question.
7536  * @p: the task pointer to set.
7537  *
7538  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7539  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7540  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7541  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7542  * and caller must save the original value of the current task (see
7543  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7544  * re-starting the system.
7545  *
7546  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7547  */
7548 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7549 {
7550         cpu_curr(cpu) = p;
7551 }
7552
7553 #endif
7554
7555 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7556 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7557 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7558
7559 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7560 {
7561         free_fair_sched_group(tg);
7562         free_rt_sched_group(tg);
7563         autogroup_free(tg);
7564         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7565 }
7566
7567 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7568 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7569 {
7570         struct task_group *tg;
7571
7572         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7573         if (!tg)
7574                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7575
7576         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7577                 goto err;
7578
7579         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7580                 goto err;
7581
7582         return tg;
7583
7584 err:
7585         sched_free_group(tg);
7586         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7587 }
7588
7589 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7590 {
7591         unsigned long flags;
7592
7593         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7594         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7595
7596         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7597
7598         tg->parent = parent;
7599         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7600         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7601         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7602 }
7603
7604 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7605 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7606 {
7607         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7608         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7609 }
7610
7611 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7612 {
7613         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7614         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7615 }
7616
7617 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7618 {
7619         unsigned long flags;
7620
7621         /* end participation in shares distribution */
7622         unregister_fair_sched_group(tg);
7623
7624         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7625         list_del_rcu(&tg->list);
7626         list_del_rcu(&tg->siblings);
7627         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7628 }
7629
7630 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7631  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7632  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7633  *      reflect its new group.
7634  */
7635 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7636 {
7637         struct task_group *tg;
7638         int queued, running;
7639         unsigned long flags;
7640         struct rq *rq;
7641
7642         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7643
7644         running = task_current(rq, tsk);
7645         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7646
7647         if (queued)
7648                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
7649         if (unlikely(running))
7650                 put_prev_task(rq, tsk);
7651
7652         /*
7653          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7654          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7655          * to prevent lockdep warnings.
7656          */
7657         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7658                           struct task_group, css);
7659         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7660         tsk->sched_task_group = tg;
7661
7662 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7663         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7664                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7665         else
7666 #endif
7667                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7668
7669         if (unlikely(running))
7670                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7671         if (queued)
7672                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
7673
7674         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7675 }
7676 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7677
7678 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7679 /*
7680  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7681  */
7682 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7683
7684 /* Must be called with tasklist_lock held */
7685 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7686 {
7687         struct task_struct *g, *p;
7688
7689         /*
7690          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7691          */
7692         if (task_group_is_autogroup(tg))
7693                 return 0;
7694
7695         for_each_process_thread(g, p) {
7696                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7697                         return 1;
7698         }
7699
7700         return 0;
7701 }
7702
7703 struct rt_schedulable_data {
7704         struct task_group *tg;
7705         u64 rt_period;
7706         u64 rt_runtime;
7707 };
7708
7709 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7710 {
7711         struct rt_schedulable_data *d = data;
7712         struct task_group *child;
7713         unsigned long total, sum = 0;
7714         u64 period, runtime;
7715
7716         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7717         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7718
7719         if (tg == d->tg) {
7720                 period = d->rt_period;
7721                 runtime = d->rt_runtime;
7722         }
7723
7724         /*
7725          * Cannot have more runtime than the period.
7726          */
7727         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7728                 return -EINVAL;
7729
7730         /*
7731          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7732          */
7733         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7734                 return -EBUSY;
7735
7736         total = to_ratio(period, runtime);
7737
7738         /*
7739          * Nobody can have more than the global setting allows.
7740          */
7741         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7742                 return -EINVAL;
7743
7744         /*
7745          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7746          */
7747         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7748                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7749                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7750
7751                 if (child == d->tg) {
7752                         period = d->rt_period;
7753                         runtime = d->rt_runtime;
7754                 }
7755
7756                 sum += to_ratio(period, runtime);
7757         }
7758
7759         if (sum > total)
7760                 return -EINVAL;
7761
7762         return 0;
7763 }
7764
7765 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7766 {
7767         int ret;
7768
7769         struct rt_schedulable_data data = {
7770                 .tg = tg,
7771                 .rt_period = period,
7772                 .rt_runtime = runtime,
7773         };
7774
7775         rcu_read_lock();
7776         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7777         rcu_read_unlock();
7778
7779         return ret;
7780 }
7781
7782 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7783                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7784 {
7785         int i, err = 0;
7786
7787         /*
7788          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7789          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7790          */
7791         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7792                 return -EINVAL;
7793
7794         /* No period doesn't make any sense. */
7795         if (rt_period == 0)
7796                 return -EINVAL;
7797
7798         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7799         read_lock(&tasklist_lock);
7800         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7801         if (err)
7802                 goto unlock;
7803
7804         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7805         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7806         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7807
7808         for_each_possible_cpu(i) {
7809                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7810
7811                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7812                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7813                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7814         }
7815         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7816 unlock:
7817         read_unlock(&tasklist_lock);
7818         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7819
7820         return err;
7821 }
7822
7823 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7824 {
7825         u64 rt_runtime, rt_period;
7826
7827         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7828         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7829         if (rt_runtime_us < 0)
7830                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7831
7832         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7833 }
7834
7835 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7836 {
7837         u64 rt_runtime_us;
7838
7839         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7840                 return -1;
7841
7842         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7843         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7844         return rt_runtime_us;
7845 }
7846
7847 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7848 {
7849         u64 rt_runtime, rt_period;
7850
7851         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7852         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7853
7854         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7855 }
7856
7857 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7858 {
7859         u64 rt_period_us;
7860
7861         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7862         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7863         return rt_period_us;
7864 }
7865 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7866
7867 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7868 static int sched_rt_global_constraints(void)
7869 {
7870         int ret = 0;
7871
7872         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7873         read_lock(&tasklist_lock);
7874         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7875         read_unlock(&tasklist_lock);
7876         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7877
7878         return ret;
7879 }
7880
7881 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7882 {
7883         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7884         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7885                 return 0;
7886
7887         return 1;
7888 }
7889
7890 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7891 static int sched_rt_global_constraints(void)
7892 {
7893         unsigned long flags;
7894         int i, ret = 0;
7895
7896         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7897         for_each_possible_cpu(i) {
7898                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7899
7900                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7901                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7902                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7903         }
7904         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7905
7906         return ret;
7907 }
7908 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7909
7910 static int sched_dl_global_validate(void)
7911 {
7912         u64 runtime = global_rt_runtime();
7913         u64 period = global_rt_period();
7914         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7915         struct dl_bw *dl_b;
7916         int cpu, ret = 0;
7917         unsigned long flags;
7918
7919         /*
7920          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7921          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7922          * any of the root_domains.
7923          *
7924          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7925          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7926          * solutions is welcome!
7927          */
7928         for_each_possible_cpu(cpu) {
7929                 rcu_read_lock_sched();
7930                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7931
7932                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7933                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7934                         ret = -EBUSY;
7935                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7936
7937                 rcu_read_unlock_sched();
7938
7939                 if (ret)
7940                         break;
7941         }
7942
7943         return ret;
7944 }
7945
7946 static void sched_dl_do_global(void)
7947 {
7948         u64 new_bw = -1;
7949         struct dl_bw *dl_b;
7950         int cpu;
7951         unsigned long flags;
7952
7953         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7954         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7955
7956         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7957                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7958
7959         /*
7960          * FIXME: As above...
7961          */
7962         for_each_possible_cpu(cpu) {
7963                 rcu_read_lock_sched();
7964                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7965
7966                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7967                 dl_b->bw = new_bw;
7968                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7969
7970                 rcu_read_unlock_sched();
7971         }
7972 }
7973
7974 static int sched_rt_global_validate(void)
7975 {
7976         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7977                 return -EINVAL;
7978
7979         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7980                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7981                 return -EINVAL;
7982
7983         return 0;
7984 }
7985
7986 static void sched_rt_do_global(void)
7987 {
7988         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7989         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7990 }
7991
7992 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7993                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7994                 loff_t *ppos)
7995 {
7996         int old_period, old_runtime;
7997         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7998         int ret;
7999
8000         mutex_lock(&mutex);
8001         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8002         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8003
8004         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8005
8006         if (!ret && write) {
8007                 ret = sched_rt_global_validate();
8008                 if (ret)
8009                         goto undo;
8010
8011                 ret = sched_dl_global_validate();
8012                 if (ret)
8013                         goto undo;
8014
8015                 ret = sched_rt_global_constraints();
8016                 if (ret)
8017                         goto undo;
8018
8019                 sched_rt_do_global();
8020                 sched_dl_do_global();
8021         }
8022         if (0) {
8023 undo:
8024                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8025                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8026         }
8027         mutex_unlock(&mutex);
8028
8029         return ret;
8030 }
8031
8032 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8033                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8034                 loff_t *ppos)
8035 {
8036         int ret;
8037         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8038
8039         mutex_lock(&mutex);
8040         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8041         /* make sure that internally we keep jiffies */
8042         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8043         if (!ret && write) {
8044                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8045                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8046         }
8047         mutex_unlock(&mutex);
8048         return ret;
8049 }
8050
8051 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8052
8053 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8054 {
8055         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8056 }
8057
8058 static struct cgroup_subsys_state *
8059 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8060 {
8061         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8062         struct task_group *tg;
8063
8064         if (!parent) {
8065                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8066                 return &root_task_group.css;
8067         }
8068
8069         tg = sched_create_group(parent);
8070         if (IS_ERR(tg))
8071                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8072
8073         sched_online_group(tg, parent);
8074
8075         return &tg->css;
8076 }
8077
8078 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8079 {
8080         struct task_group *tg = css_tg(css);
8081
8082         sched_offline_group(tg);
8083 }
8084
8085 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8086 {
8087         struct task_group *tg = css_tg(css);
8088
8089         /*
8090          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8091          */
8092         sched_free_group(tg);
8093 }
8094
8095 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8096 {
8097         sched_move_task(task);
8098 }
8099
8100 static int cpu_cgroup_can_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 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8107                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8108                         return -EINVAL;
8109 #else
8110                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8111                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8112                         return -EINVAL;
8113 #endif
8114         }
8115         return 0;
8116 }
8117
8118 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8119 {
8120         struct task_struct *task;
8121         struct cgroup_subsys_state *css;
8122
8123         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8124                 sched_move_task(task);
8125 }
8126
8127 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8128 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8129                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8130 {
8131         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8132 }
8133
8134 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8135                                struct cftype *cft)
8136 {
8137         struct task_group *tg = css_tg(css);
8138
8139         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8140 }
8141
8142 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8143 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8144
8145 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8146 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8147
8148 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8149
8150 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8151 {
8152         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8153         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8154
8155         if (tg == &root_task_group)
8156                 return -EINVAL;
8157
8158         /*
8159          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8160          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8161          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8162          */
8163         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8164                 return -EINVAL;
8165
8166         /*
8167          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8168          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8169          * feasibility.
8170          */
8171         if (period > max_cfs_quota_period)
8172                 return -EINVAL;
8173
8174         /*
8175          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8176          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8177          */
8178         get_online_cpus();
8179         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8180         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8181         if (ret)
8182                 goto out_unlock;
8183
8184         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8185         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8186         /*
8187          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8188          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8189          */
8190         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8191                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8192         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8193         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8194         cfs_b->quota = quota;
8195
8196         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8197         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8198         if (runtime_enabled)
8199                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8200         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8201
8202         for_each_online_cpu(i) {
8203                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8204                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8205
8206                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8207                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8208                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8209
8210                 if (cfs_rq->throttled)
8211                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8212                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8213         }
8214         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8215                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8216 out_unlock:
8217         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8218         put_online_cpus();
8219
8220         return ret;
8221 }
8222
8223 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8224 {
8225         u64 quota, period;
8226
8227         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8228         if (cfs_quota_us < 0)
8229                 quota = RUNTIME_INF;
8230         else
8231                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8232
8233         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8234 }
8235
8236 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8237 {
8238         u64 quota_us;
8239
8240         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8241                 return -1;
8242
8243         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8244         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8245
8246         return quota_us;
8247 }
8248
8249 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8250 {
8251         u64 quota, period;
8252
8253         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8254         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8255
8256         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8257 }
8258
8259 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8260 {
8261         u64 cfs_period_us;
8262
8263         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8264         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8265
8266         return cfs_period_us;
8267 }
8268
8269 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8270                                   struct cftype *cft)
8271 {
8272         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8273 }
8274
8275 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8276                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8277 {
8278         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8279 }
8280
8281 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8282                                    struct cftype *cft)
8283 {
8284         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8285 }
8286
8287 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8288                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8289 {
8290         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8291 }
8292
8293 struct cfs_schedulable_data {
8294         struct task_group *tg;
8295         u64 period, quota;
8296 };
8297
8298 /*
8299  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8300  * note: units are usecs
8301  */
8302 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8303                                struct cfs_schedulable_data *d)
8304 {
8305         u64 quota, period;
8306
8307         if (tg == d->tg) {
8308                 period = d->period;
8309                 quota = d->quota;
8310         } else {
8311                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8312                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8313         }
8314
8315         /* note: these should typically be equivalent */
8316         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8317                 return RUNTIME_INF;
8318
8319         return to_ratio(period, quota);
8320 }
8321
8322 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8323 {
8324         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8325         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8326         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8327
8328         if (!tg->parent) {
8329                 quota = RUNTIME_INF;
8330         } else {
8331                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8332
8333                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8334                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8335
8336                 /*
8337                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8338                  * limit is set
8339                  */
8340                 if (quota == RUNTIME_INF)
8341                         quota = parent_quota;
8342                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8343                         return -EINVAL;
8344         }
8345         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8346
8347         return 0;
8348 }
8349
8350 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8351 {
8352         int ret;
8353         struct cfs_schedulable_data data = {
8354                 .tg = tg,
8355                 .period = period,
8356                 .quota = quota,
8357         };
8358
8359         if (quota != RUNTIME_INF) {
8360                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8361                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8362         }
8363
8364         rcu_read_lock();
8365         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8366         rcu_read_unlock();
8367
8368         return ret;
8369 }
8370
8371 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8372 {
8373         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8374         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8375
8376         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8377         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8378         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8379
8380         return 0;
8381 }
8382 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8383 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8384
8385 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8386 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8387                                 struct cftype *cft, s64 val)
8388 {
8389         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8390 }
8391
8392 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8393                                struct cftype *cft)
8394 {
8395         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8396 }
8397
8398 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8399                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8400 {
8401         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8402 }
8403
8404 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8405                                    struct cftype *cft)
8406 {
8407         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8408 }
8409 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8410
8411 static struct cftype cpu_files[] = {
8412 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8413         {
8414                 .name = "shares",
8415                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8416                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8417         },
8418 #endif
8419 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8420         {
8421                 .name = "cfs_quota_us",
8422                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8423                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8424         },
8425         {
8426                 .name = "cfs_period_us",
8427                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8428                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8429         },
8430         {
8431                 .name = "stat",
8432                 .seq_show = cpu_stats_show,
8433         },
8434 #endif
8435 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8436         {
8437                 .name = "rt_runtime_us",
8438                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8439                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8440         },
8441         {
8442                 .name = "rt_period_us",
8443                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8444                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8445         },
8446 #endif
8447         { }     /* terminate */
8448 };
8449
8450 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8451         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8452         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8453         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8454         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8455         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8456         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8457         .legacy_cftypes = cpu_files,
8458         .early_init     = true,
8459 };
8460
8461 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8462
8463 void dump_cpu_task(int cpu)
8464 {
8465         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8466         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8467 }
8468
8469 /*
8470  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8471  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8472  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8473  * that remained on nice 0.
8474  *
8475  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8476  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8477  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8478  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8479  * the relative distance between them is ~25%.)
8480  */
8481 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8482  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8483  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8484  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8485  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8486  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8487  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8488  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8489  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8490 };
8491
8492 /*
8493  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8494  *
8495  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8496  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8497  * into multiplications:
8498  */
8499 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8500  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8501  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8502  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8503  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8504  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8505  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8506  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8507  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8508 };