Merge branch 'x86-hash-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[cascardo/linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299 /*
300  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
301  */
302 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
303         __acquires(rq->lock)
304 {
305         struct rq *rq;
306
307         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
308
309         for (;;) {
310                 rq = task_rq(p);
311                 raw_spin_lock(&rq->lock);
312                 if (likely(rq == task_rq(p)))
313                         return rq;
314                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
315         }
316 }
317
318 /*
319  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
320  */
321 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
322         __acquires(p->pi_lock)
323         __acquires(rq->lock)
324 {
325         struct rq *rq;
326
327         for (;;) {
328                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
329                 rq = task_rq(p);
330                 raw_spin_lock(&rq->lock);
331                 if (likely(rq == task_rq(p)))
332                         return rq;
333                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
334                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
335         }
336 }
337
338 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
339         __releases(rq->lock)
340 {
341         raw_spin_unlock(&rq->lock);
342 }
343
344 static inline void
345 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
346         __releases(rq->lock)
347         __releases(p->pi_lock)
348 {
349         raw_spin_unlock(&rq->lock);
350         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
351 }
352
353 /*
354  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
355  */
356 static struct rq *this_rq_lock(void)
357         __acquires(rq->lock)
358 {
359         struct rq *rq;
360
361         local_irq_disable();
362         rq = this_rq();
363         raw_spin_lock(&rq->lock);
364
365         return rq;
366 }
367
368 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
369 /*
370  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
371  */
372
373 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
374 {
375         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
376                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
377 }
378
379 /*
380  * High-resolution timer tick.
381  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
382  */
383 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
384 {
385         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
386
387         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
388
389         raw_spin_lock(&rq->lock);
390         update_rq_clock(rq);
391         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
393
394         return HRTIMER_NORESTART;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398
399 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
400 {
401         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
402         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
403
404         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
405 }
406
407 /*
408  * called from hardirq (IPI) context
409  */
410 static void __hrtick_start(void *arg)
411 {
412         struct rq *rq = arg;
413
414         raw_spin_lock(&rq->lock);
415         __hrtick_restart(rq);
416         rq->hrtick_csd_pending = 0;
417         raw_spin_unlock(&rq->lock);
418 }
419
420 /*
421  * Called to set the hrtick timer state.
422  *
423  * called with rq->lock held and irqs disabled
424  */
425 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
426 {
427         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
428         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
429
430         hrtimer_set_expires(timer, time);
431
432         if (rq == this_rq()) {
433                 __hrtick_restart(rq);
434         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
435                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
436                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
437         }
438 }
439
440 static int
441 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
442 {
443         int cpu = (int)(long)hcpu;
444
445         switch (action) {
446         case CPU_UP_CANCELED:
447         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
448         case CPU_DOWN_PREPARE:
449         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
450         case CPU_DEAD:
451         case CPU_DEAD_FROZEN:
452                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
453                 return NOTIFY_OK;
454         }
455
456         return NOTIFY_DONE;
457 }
458
459 static __init void init_hrtick(void)
460 {
461         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
462 }
463 #else
464 /*
465  * Called to set the hrtick timer state.
466  *
467  * called with rq->lock held and irqs disabled
468  */
469 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
470 {
471         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
472                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
473 }
474
475 static inline void init_hrtick(void)
476 {
477 }
478 #endif /* CONFIG_SMP */
479
480 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
481 {
482 #ifdef CONFIG_SMP
483         rq->hrtick_csd_pending = 0;
484
485         rq->hrtick_csd.flags = 0;
486         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
487         rq->hrtick_csd.info = rq;
488 #endif
489
490         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
491         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
492 }
493 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
494 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
495 {
496 }
497
498 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
499 {
500 }
501
502 static inline void init_hrtick(void)
503 {
504 }
505 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
506
507 /*
508  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
509  *
510  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
511  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
512  * the target CPU.
513  */
514 void resched_task(struct task_struct *p)
515 {
516         int cpu;
517
518         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
519
520         if (test_tsk_need_resched(p))
521                 return;
522
523         set_tsk_need_resched(p);
524
525         cpu = task_cpu(p);
526         if (cpu == smp_processor_id()) {
527                 set_preempt_need_resched();
528                 return;
529         }
530
531         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
532         smp_mb();
533         if (!tsk_is_polling(p))
534                 smp_send_reschedule(cpu);
535 }
536
537 void resched_cpu(int cpu)
538 {
539         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
540         unsigned long flags;
541
542         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
543                 return;
544         resched_task(cpu_curr(cpu));
545         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
546 }
547
548 #ifdef CONFIG_SMP
549 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
550 /*
551  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
552  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
553  *
554  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
555  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
556  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
557  */
558 int get_nohz_timer_target(void)
559 {
560         int cpu = smp_processor_id();
561         int i;
562         struct sched_domain *sd;
563
564         rcu_read_lock();
565         for_each_domain(cpu, sd) {
566                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
567                         if (!idle_cpu(i)) {
568                                 cpu = i;
569                                 goto unlock;
570                         }
571                 }
572         }
573 unlock:
574         rcu_read_unlock();
575         return cpu;
576 }
577 /*
578  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
579  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
580  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
581  * idle system the next event might even be infinite time into the
582  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
583  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
584  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
585  * wheel for the next timer event.
586  */
587 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
588 {
589         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
590
591         if (cpu == smp_processor_id())
592                 return;
593
594         /*
595          * This is safe, as this function is called with the timer
596          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
597          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
598          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
599          * timer into account automatically.
600          */
601         if (rq->curr != rq->idle)
602                 return;
603
604         /*
605          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
606          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
607          * idle task through an additional NOOP schedule()
608          */
609         set_tsk_need_resched(rq->idle);
610
611         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
612         smp_mb();
613         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
614                 smp_send_reschedule(cpu);
615 }
616
617 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
618 {
619         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
620                 if (cpu != smp_processor_id() ||
621                     tick_nohz_tick_stopped())
622                         smp_send_reschedule(cpu);
623                 return true;
624         }
625
626         return false;
627 }
628
629 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
630 {
631         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
632                 wake_up_idle_cpu(cpu);
633 }
634
635 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
636 {
637         int cpu = smp_processor_id();
638
639         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
640                 return false;
641
642         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
643                 return true;
644
645         /*
646          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
647          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
648          */
649         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
650         return false;
651 }
652
653 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
654
655 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
656 {
657         return false;
658 }
659
660 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
661
662 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
663 bool sched_can_stop_tick(void)
664 {
665        struct rq *rq;
666
667        rq = this_rq();
668
669        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
670        smp_rmb();
671
672        /* More than one running task need preemption */
673        if (rq->nr_running > 1)
674                return false;
675
676        return true;
677 }
678 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
679
680 void sched_avg_update(struct rq *rq)
681 {
682         s64 period = sched_avg_period();
683
684         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
685                 /*
686                  * Inline assembly required to prevent the compiler
687                  * optimising this loop into a divmod call.
688                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
689                  */
690                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
691                 rq->age_stamp += period;
692                 rq->rt_avg /= 2;
693         }
694 }
695
696 #endif /* CONFIG_SMP */
697
698 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
699                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
700 /*
701  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
702  * node and @up when leaving it for the final time.
703  *
704  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
705  */
706 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
707                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
708 {
709         struct task_group *parent, *child;
710         int ret;
711
712         parent = from;
713
714 down:
715         ret = (*down)(parent, data);
716         if (ret)
717                 goto out;
718         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
719                 parent = child;
720                 goto down;
721
722 up:
723                 continue;
724         }
725         ret = (*up)(parent, data);
726         if (ret || parent == from)
727                 goto out;
728
729         child = parent;
730         parent = parent->parent;
731         if (parent)
732                 goto up;
733 out:
734         return ret;
735 }
736
737 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
738 {
739         return 0;
740 }
741 #endif
742
743 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
744 {
745         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
746         struct load_weight *load = &p->se.load;
747
748         /*
749          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
750          */
751         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
752                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
753                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
754                 return;
755         }
756
757         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
758         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
759 }
760
761 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
762 {
763         update_rq_clock(rq);
764         sched_info_queued(rq, p);
765         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
766 }
767
768 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
769 {
770         update_rq_clock(rq);
771         sched_info_dequeued(rq, p);
772         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
773 }
774
775 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
776 {
777         if (task_contributes_to_load(p))
778                 rq->nr_uninterruptible--;
779
780         enqueue_task(rq, p, flags);
781 }
782
783 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
784 {
785         if (task_contributes_to_load(p))
786                 rq->nr_uninterruptible++;
787
788         dequeue_task(rq, p, flags);
789 }
790
791 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
792 {
793 /*
794  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
795  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
796  */
797 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
798         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
799 #endif
800 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
801         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
802
803         /*
804          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
805          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
806          * {soft,}irq region.
807          *
808          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
809          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
810          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
811          * monotonic.
812          *
813          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
814          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
815          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
816          * atomic ops.
817          */
818         if (irq_delta > delta)
819                 irq_delta = delta;
820
821         rq->prev_irq_time += irq_delta;
822         delta -= irq_delta;
823 #endif
824 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
825         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
826                 u64 st;
827
828                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
829                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
830
831                 if (unlikely(steal > delta))
832                         steal = delta;
833
834                 st = steal_ticks(steal);
835                 steal = st * TICK_NSEC;
836
837                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
838
839                 delta -= steal;
840         }
841 #endif
842
843         rq->clock_task += delta;
844
845 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
846         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
847                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
848 #endif
849 }
850
851 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
852 {
853         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
854         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
855
856         if (stop) {
857                 /*
858                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
859                  * userspace knows about and won't get confused about.
860                  *
861                  * Also, it will make PI more or less work without too
862                  * much confusion -- but then, stop work should not
863                  * rely on PI working anyway.
864                  */
865                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
866
867                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
868         }
869
870         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
871
872         if (old_stop) {
873                 /*
874                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
875                  * it can die in pieces.
876                  */
877                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
878         }
879 }
880
881 /*
882  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
883  */
884 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
885 {
886         return p->static_prio;
887 }
888
889 /*
890  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
891  * without taking RT-inheritance into account. Might be
892  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
893  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
894  * estimator recalculates.
895  */
896 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
897 {
898         int prio;
899
900         if (task_has_dl_policy(p))
901                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
902         else if (task_has_rt_policy(p))
903                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
904         else
905                 prio = __normal_prio(p);
906         return prio;
907 }
908
909 /*
910  * Calculate the current priority, i.e. the priority
911  * taken into account by the scheduler. This value might
912  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
913  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
914  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
915  */
916 static int effective_prio(struct task_struct *p)
917 {
918         p->normal_prio = normal_prio(p);
919         /*
920          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
921          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
922          * to the normal priority:
923          */
924         if (!rt_prio(p->prio))
925                 return p->normal_prio;
926         return p->prio;
927 }
928
929 /**
930  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
931  * @p: the task in question.
932  *
933  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
934  */
935 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
936 {
937         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
938 }
939
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
948         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
949                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
950 }
951
952 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
953 {
954         const struct sched_class *class;
955
956         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
957                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
958         } else {
959                 for_each_class(class) {
960                         if (class == rq->curr->sched_class)
961                                 break;
962                         if (class == p->sched_class) {
963                                 resched_task(rq->curr);
964                                 break;
965                         }
966                 }
967         }
968
969         /*
970          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
971          * this case, we can save a useless back to back clock update.
972          */
973         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
974                 rq->skip_clock_update = 1;
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
979 {
980 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
981         /*
982          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
983          * ttwu() will sort out the placement.
984          */
985         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
986                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
987
988 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
989         /*
990          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
991          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
992          *
993          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
994          * see task_group().
995          *
996          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
997          * task_rq_lock().
998          */
999         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1000                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1001 #endif
1002 #endif
1003
1004         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1005
1006         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1007                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1008                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1009                 p->se.nr_migrations++;
1010                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1011         }
1012
1013         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1014 }
1015
1016 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1017 {
1018         if (p->on_rq) {
1019                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1020
1021                 src_rq = task_rq(p);
1022                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1023
1024                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1025                 set_task_cpu(p, cpu);
1026                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1027                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1028         } else {
1029                 /*
1030                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1031                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1032                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1033                  */
1034                 p->wake_cpu = cpu;
1035         }
1036 }
1037
1038 struct migration_swap_arg {
1039         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1040         int src_cpu, dst_cpu;
1041 };
1042
1043 static int migrate_swap_stop(void *data)
1044 {
1045         struct migration_swap_arg *arg = data;
1046         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1047         int ret = -EAGAIN;
1048
1049         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1050         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1051
1052         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1053                         &arg->dst_task->pi_lock);
1054         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1055         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1056                 goto unlock;
1057
1058         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1059                 goto unlock;
1060
1061         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1062                 goto unlock;
1063
1064         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1065                 goto unlock;
1066
1067         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1068         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1069
1070         ret = 0;
1071
1072 unlock:
1073         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1074         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1075         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1076
1077         return ret;
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Cross migrate two tasks
1082  */
1083 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1084 {
1085         struct migration_swap_arg arg;
1086         int ret = -EINVAL;
1087
1088         arg = (struct migration_swap_arg){
1089                 .src_task = cur,
1090                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1091                 .dst_task = p,
1092                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1093         };
1094
1095         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1096                 goto out;
1097
1098         /*
1099          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1100          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1101          */
1102         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1103                 goto out;
1104
1105         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1106                 goto out;
1107
1108         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1109                 goto out;
1110
1111         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1112         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1113
1114 out:
1115         return ret;
1116 }
1117
1118 struct migration_arg {
1119         struct task_struct *task;
1120         int dest_cpu;
1121 };
1122
1123 static int migration_cpu_stop(void *data);
1124
1125 /*
1126  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1127  *
1128  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1129  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1130  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1131  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1132  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1133  * @p has remained unscheduled the whole time.
1134  *
1135  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1136  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1137  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1138  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1139  * waiting to become inactive.
1140  */
1141 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1142 {
1143         unsigned long flags;
1144         int running, on_rq;
1145         unsigned long ncsw;
1146         struct rq *rq;
1147
1148         for (;;) {
1149                 /*
1150                  * We do the initial early heuristics without holding
1151                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1152                  * the runqueue lock when things look like they will
1153                  * work out!
1154                  */
1155                 rq = task_rq(p);
1156
1157                 /*
1158                  * If the task is actively running on another CPU
1159                  * still, just relax and busy-wait without holding
1160                  * any locks.
1161                  *
1162                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1163                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1164                  * But we don't care, since "task_running()" will
1165                  * return false if the runqueue has changed and p
1166                  * is actually now running somewhere else!
1167                  */
1168                 while (task_running(rq, p)) {
1169                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1170                                 return 0;
1171                         cpu_relax();
1172                 }
1173
1174                 /*
1175                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1176                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1177                  * just go back and repeat.
1178                  */
1179                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1180                 trace_sched_wait_task(p);
1181                 running = task_running(rq, p);
1182                 on_rq = p->on_rq;
1183                 ncsw = 0;
1184                 if (!match_state || p->state == match_state)
1185                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1186                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1187
1188                 /*
1189                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1190                  */
1191                 if (unlikely(!ncsw))
1192                         break;
1193
1194                 /*
1195                  * Was it really running after all now that we
1196                  * checked with the proper locks actually held?
1197                  *
1198                  * Oops. Go back and try again..
1199                  */
1200                 if (unlikely(running)) {
1201                         cpu_relax();
1202                         continue;
1203                 }
1204
1205                 /*
1206                  * It's not enough that it's not actively running,
1207                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1208                  * preempted!
1209                  *
1210                  * So if it was still runnable (but just not actively
1211                  * running right now), it's preempted, and we should
1212                  * yield - it could be a while.
1213                  */
1214                 if (unlikely(on_rq)) {
1215                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1216
1217                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1218                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1219                         continue;
1220                 }
1221
1222                 /*
1223                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1224                  * runnable, which means that it will never become
1225                  * running in the future either. We're all done!
1226                  */
1227                 break;
1228         }
1229
1230         return ncsw;
1231 }
1232
1233 /***
1234  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1235  * @p: the to-be-kicked thread
1236  *
1237  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1238  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1239  *
1240  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1241  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1242  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1243  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1244  * achieved as well.
1245  */
1246 void kick_process(struct task_struct *p)
1247 {
1248         int cpu;
1249
1250         preempt_disable();
1251         cpu = task_cpu(p);
1252         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1253                 smp_send_reschedule(cpu);
1254         preempt_enable();
1255 }
1256 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1257 #endif /* CONFIG_SMP */
1258
1259 #ifdef CONFIG_SMP
1260 /*
1261  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1262  */
1263 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1264 {
1265         int nid = cpu_to_node(cpu);
1266         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1267         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1268         int dest_cpu;
1269
1270         /*
1271          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1272          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1273          * select the cpu on the other node.
1274          */
1275         if (nid != -1) {
1276                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1277
1278                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1279                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1280                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1281                                 continue;
1282                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1283                                 continue;
1284                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1285                                 return dest_cpu;
1286                 }
1287         }
1288
1289         for (;;) {
1290                 /* Any allowed, online CPU? */
1291                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1292                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1293                                 continue;
1294                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1295                                 continue;
1296                         goto out;
1297                 }
1298
1299                 switch (state) {
1300                 case cpuset:
1301                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1302                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1303                         state = possible;
1304                         break;
1305
1306                 case possible:
1307                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1308                         state = fail;
1309                         break;
1310
1311                 case fail:
1312                         BUG();
1313                         break;
1314                 }
1315         }
1316
1317 out:
1318         if (state != cpuset) {
1319                 /*
1320                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1321                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1322                  * leave kernel.
1323                  */
1324                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1325                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1326                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1327                 }
1328         }
1329
1330         return dest_cpu;
1331 }
1332
1333 /*
1334  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1335  */
1336 static inline
1337 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1338 {
1339         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1340
1341         /*
1342          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1343          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1344          * cpu.
1345          *
1346          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1347          *
1348          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1349          *   not worry about this generic constraint ]
1350          */
1351         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1352                      !cpu_online(cpu)))
1353                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1354
1355         return cpu;
1356 }
1357
1358 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1359 {
1360         s64 diff = sample - *avg;
1361         *avg += diff >> 3;
1362 }
1363 #endif
1364
1365 static void
1366 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1367 {
1368 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1369         struct rq *rq = this_rq();
1370
1371 #ifdef CONFIG_SMP
1372         int this_cpu = smp_processor_id();
1373
1374         if (cpu == this_cpu) {
1375                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1376                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1377         } else {
1378                 struct sched_domain *sd;
1379
1380                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1381                 rcu_read_lock();
1382                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1383                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1384                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1385                                 break;
1386                         }
1387                 }
1388                 rcu_read_unlock();
1389         }
1390
1391         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1392                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1393
1394 #endif /* CONFIG_SMP */
1395
1396         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1397         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1398
1399         if (wake_flags & WF_SYNC)
1400                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1401
1402 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1403 }
1404
1405 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1406 {
1407         activate_task(rq, p, en_flags);
1408         p->on_rq = 1;
1409
1410         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1411         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1412                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1413 }
1414
1415 /*
1416  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1417  */
1418 static void
1419 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1420 {
1421         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1422         trace_sched_wakeup(p, true);
1423
1424         p->state = TASK_RUNNING;
1425 #ifdef CONFIG_SMP
1426         if (p->sched_class->task_woken)
1427                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1428
1429         if (rq->idle_stamp) {
1430                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1431                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1432
1433                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1434
1435                 if (rq->avg_idle > max)
1436                         rq->avg_idle = max;
1437
1438                 rq->idle_stamp = 0;
1439         }
1440 #endif
1441 }
1442
1443 static void
1444 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1445 {
1446 #ifdef CONFIG_SMP
1447         if (p->sched_contributes_to_load)
1448                 rq->nr_uninterruptible--;
1449 #endif
1450
1451         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1452         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1457  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1458  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1459  * the task is still ->on_rq.
1460  */
1461 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1462 {
1463         struct rq *rq;
1464         int ret = 0;
1465
1466         rq = __task_rq_lock(p);
1467         if (p->on_rq) {
1468                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1469                 update_rq_clock(rq);
1470                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1471                 ret = 1;
1472         }
1473         __task_rq_unlock(rq);
1474
1475         return ret;
1476 }
1477
1478 #ifdef CONFIG_SMP
1479 static void sched_ttwu_pending(void)
1480 {
1481         struct rq *rq = this_rq();
1482         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1483         struct task_struct *p;
1484
1485         raw_spin_lock(&rq->lock);
1486
1487         while (llist) {
1488                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1489                 llist = llist_next(llist);
1490                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1491         }
1492
1493         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1494 }
1495
1496 void scheduler_ipi(void)
1497 {
1498         /*
1499          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1500          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1501          * this IPI.
1502          */
1503         preempt_fold_need_resched();
1504
1505         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1506                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1507                         && !got_nohz_idle_kick())
1508                 return;
1509
1510         /*
1511          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1512          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1513          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1514          * we do call them.
1515          *
1516          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1517          * properly.
1518          *
1519          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1520          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1521          * somewhat pessimize the simple resched case.
1522          */
1523         irq_enter();
1524         tick_nohz_full_check();
1525         sched_ttwu_pending();
1526
1527         /*
1528          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1529          */
1530         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1531                 this_rq()->idle_balance = 1;
1532                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1533         }
1534         irq_exit();
1535 }
1536
1537 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1538 {
1539         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1540                 smp_send_reschedule(cpu);
1541 }
1542
1543 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1544 {
1545         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1546 }
1547 #endif /* CONFIG_SMP */
1548
1549 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1550 {
1551         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1552
1553 #if defined(CONFIG_SMP)
1554         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1555                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1556                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1557                 return;
1558         }
1559 #endif
1560
1561         raw_spin_lock(&rq->lock);
1562         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1563         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1564 }
1565
1566 /**
1567  * try_to_wake_up - wake up a thread
1568  * @p: the thread to be awakened
1569  * @state: the mask of task states that can be woken
1570  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1571  *
1572  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1573  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1574  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1575  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1576  * runnable without the overhead of this.
1577  *
1578  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1579  * or @state didn't match @p's state.
1580  */
1581 static int
1582 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1583 {
1584         unsigned long flags;
1585         int cpu, success = 0;
1586
1587         /*
1588          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1589          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1590          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1591          * set_current_state() the waiting thread does.
1592          */
1593         smp_mb__before_spinlock();
1594         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1595         if (!(p->state & state))
1596                 goto out;
1597
1598         success = 1; /* we're going to change ->state */
1599         cpu = task_cpu(p);
1600
1601         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1602                 goto stat;
1603
1604 #ifdef CONFIG_SMP
1605         /*
1606          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1607          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1608          */
1609         while (p->on_cpu)
1610                 cpu_relax();
1611         /*
1612          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1613          */
1614         smp_rmb();
1615
1616         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1617         p->state = TASK_WAKING;
1618
1619         if (p->sched_class->task_waking)
1620                 p->sched_class->task_waking(p);
1621
1622         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1623         if (task_cpu(p) != cpu) {
1624                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1625                 set_task_cpu(p, cpu);
1626         }
1627 #endif /* CONFIG_SMP */
1628
1629         ttwu_queue(p, cpu);
1630 stat:
1631         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1632 out:
1633         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1634
1635         return success;
1636 }
1637
1638 /**
1639  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1640  * @p: the thread to be awakened
1641  *
1642  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1643  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1644  * the current task.
1645  */
1646 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1647 {
1648         struct rq *rq = task_rq(p);
1649
1650         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1651             WARN_ON_ONCE(p == current))
1652                 return;
1653
1654         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1655
1656         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1657                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1658                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1659                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1660         }
1661
1662         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1663                 goto out;
1664
1665         if (!p->on_rq)
1666                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1667
1668         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1669         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1670 out:
1671         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1672 }
1673
1674 /**
1675  * wake_up_process - Wake up a specific process
1676  * @p: The process to be woken up.
1677  *
1678  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1679  * processes.
1680  *
1681  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1682  *
1683  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1684  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1685  */
1686 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1687 {
1688         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1689         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1690 }
1691 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1692
1693 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1694 {
1695         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1700  * p is forked by current.
1701  *
1702  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1703  */
1704 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1705 {
1706         p->on_rq                        = 0;
1707
1708         p->se.on_rq                     = 0;
1709         p->se.exec_start                = 0;
1710         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1711         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1712         p->se.nr_migrations             = 0;
1713         p->se.vruntime                  = 0;
1714         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1715
1716 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1717         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1718 #endif
1719
1720         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1721         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1722         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1723         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1724         p->dl.dl_period = 0;
1725         p->dl.flags = 0;
1726
1727         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1728
1729 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1730         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1731 #endif
1732
1733 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1734         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1735                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1736                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1737         }
1738
1739         if (clone_flags & CLONE_VM)
1740                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1741         else
1742                 p->numa_preferred_nid = -1;
1743
1744         p->node_stamp = 0ULL;
1745         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1746         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1747         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1748         p->numa_faults_memory = NULL;
1749         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1750         p->last_task_numa_placement = 0;
1751         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1752
1753         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1754         p->numa_group = NULL;
1755 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1756 }
1757
1758 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1759 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1760 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1761 {
1762         if (enabled)
1763                 sched_feat_set("NUMA");
1764         else
1765                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1766 }
1767 #else
1768 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1769
1770 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1771 {
1772         numabalancing_enabled = enabled;
1773 }
1774 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1775
1776 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1777 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1778                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1779 {
1780         struct ctl_table t;
1781         int err;
1782         int state = numabalancing_enabled;
1783
1784         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1785                 return -EPERM;
1786
1787         t = *table;
1788         t.data = &state;
1789         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1790         if (err < 0)
1791                 return err;
1792         if (write)
1793                 set_numabalancing_state(state);
1794         return err;
1795 }
1796 #endif
1797 #endif
1798
1799 /*
1800  * fork()/clone()-time setup:
1801  */
1802 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1803 {
1804         unsigned long flags;
1805         int cpu = get_cpu();
1806
1807         __sched_fork(clone_flags, p);
1808         /*
1809          * We mark the process as running here. This guarantees that
1810          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1811          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1812          */
1813         p->state = TASK_RUNNING;
1814
1815         /*
1816          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1817          */
1818         p->prio = current->normal_prio;
1819
1820         /*
1821          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1822          */
1823         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1824                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1825                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1826                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1827                         p->rt_priority = 0;
1828                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1829                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1830
1831                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1832                 set_load_weight(p);
1833
1834                 /*
1835                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1836                  * fulfilled its duty:
1837                  */
1838                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1839         }
1840
1841         if (dl_prio(p->prio)) {
1842                 put_cpu();
1843                 return -EAGAIN;
1844         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1845                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1846         } else {
1847                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1848         }
1849
1850         if (p->sched_class->task_fork)
1851                 p->sched_class->task_fork(p);
1852
1853         /*
1854          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1855          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1856          * is ran before sched_fork().
1857          *
1858          * Silence PROVE_RCU.
1859          */
1860         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1861         set_task_cpu(p, cpu);
1862         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1863
1864 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1865         if (likely(sched_info_on()))
1866                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1867 #endif
1868 #if defined(CONFIG_SMP)
1869         p->on_cpu = 0;
1870 #endif
1871         init_task_preempt_count(p);
1872 #ifdef CONFIG_SMP
1873         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1874         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1875 #endif
1876
1877         put_cpu();
1878         return 0;
1879 }
1880
1881 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1882 {
1883         if (runtime == RUNTIME_INF)
1884                 return 1ULL << 20;
1885
1886         /*
1887          * Doing this here saves a lot of checks in all
1888          * the calling paths, and returning zero seems
1889          * safe for them anyway.
1890          */
1891         if (period == 0)
1892                 return 0;
1893
1894         return div64_u64(runtime << 20, period);
1895 }
1896
1897 #ifdef CONFIG_SMP
1898 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1899 {
1900         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1901 }
1902
1903 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1904 {
1905         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1906         int cpus = 0;
1907
1908         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1909                 cpus++;
1910
1911         return cpus;
1912 }
1913 #else
1914 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1915 {
1916         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1917 }
1918
1919 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1920 {
1921         return 1;
1922 }
1923 #endif
1924
1925 static inline
1926 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1927 {
1928         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
1929 }
1930
1931 static inline
1932 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1933 {
1934         dl_b->total_bw += tsk_bw;
1935 }
1936
1937 static inline
1938 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
1939 {
1940         return dl_b->bw != -1 &&
1941                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
1942 }
1943
1944 /*
1945  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
1946  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
1947  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
1948  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
1949  *
1950  * This function is called while holding p's rq->lock.
1951  */
1952 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
1953                        const struct sched_attr *attr)
1954 {
1955
1956         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1957         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
1958         u64 runtime = attr->sched_runtime;
1959         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
1960         int cpus, err = -1;
1961
1962         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
1963                 return 0;
1964
1965         /*
1966          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
1967          * its parameters, we may need to update accordingly the total
1968          * allocated bandwidth of the container.
1969          */
1970         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1971         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
1972         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
1973             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
1974                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1975                 err = 0;
1976         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
1977                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
1978                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1979                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1980                 err = 0;
1981         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
1982                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1983                 err = 0;
1984         }
1985         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
1986
1987         return err;
1988 }
1989
1990 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
1991
1992 /*
1993  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1994  *
1995  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1996  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1997  * on the runqueue and wakes it.
1998  */
1999 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2000 {
2001         unsigned long flags;
2002         struct rq *rq;
2003
2004         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2005 #ifdef CONFIG_SMP
2006         /*
2007          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2008          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2009          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2010          */
2011         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2012 #endif
2013
2014         /* Initialize new task's runnable average */
2015         init_task_runnable_average(p);
2016         rq = __task_rq_lock(p);
2017         activate_task(rq, p, 0);
2018         p->on_rq = 1;
2019         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2020         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2021 #ifdef CONFIG_SMP
2022         if (p->sched_class->task_woken)
2023                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2024 #endif
2025         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2026 }
2027
2028 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2029
2030 /**
2031  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2032  * @notifier: notifier struct to register
2033  */
2034 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2035 {
2036         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2037 }
2038 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2039
2040 /**
2041  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2042  * @notifier: notifier struct to unregister
2043  *
2044  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2045  */
2046 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2047 {
2048         hlist_del(&notifier->link);
2049 }
2050 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2051
2052 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2053 {
2054         struct preempt_notifier *notifier;
2055
2056         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2057                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2058 }
2059
2060 static void
2061 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2062                                  struct task_struct *next)
2063 {
2064         struct preempt_notifier *notifier;
2065
2066         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2067                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2068 }
2069
2070 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2071
2072 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2073 {
2074 }
2075
2076 static void
2077 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2078                                  struct task_struct *next)
2079 {
2080 }
2081
2082 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2083
2084 /**
2085  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2086  * @rq: the runqueue preparing to switch
2087  * @prev: the current task that is being switched out
2088  * @next: the task we are going to switch to.
2089  *
2090  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2091  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2092  * switch.
2093  *
2094  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2095  * hooks.
2096  */
2097 static inline void
2098 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2099                     struct task_struct *next)
2100 {
2101         trace_sched_switch(prev, next);
2102         sched_info_switch(rq, prev, next);
2103         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2104         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2105         prepare_lock_switch(rq, next);
2106         prepare_arch_switch(next);
2107 }
2108
2109 /**
2110  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2111  * @rq: runqueue associated with task-switch
2112  * @prev: the thread we just switched away from.
2113  *
2114  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2115  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2116  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2117  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2118  *
2119  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2120  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2121  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2122  * details.)
2123  */
2124 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2125         __releases(rq->lock)
2126 {
2127         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2128         long prev_state;
2129
2130         rq->prev_mm = NULL;
2131
2132         /*
2133          * A task struct has one reference for the use as "current".
2134          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2135          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2136          * the scheduled task must drop that reference.
2137          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2138          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2139          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2140          * be dropped twice.
2141          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2142          */
2143         prev_state = prev->state;
2144         vtime_task_switch(prev);
2145         finish_arch_switch(prev);
2146         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2147         finish_lock_switch(rq, prev);
2148         finish_arch_post_lock_switch();
2149
2150         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2151         if (mm)
2152                 mmdrop(mm);
2153         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2154                 if (prev->sched_class->task_dead)
2155                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2156
2157                 /*
2158                  * Remove function-return probe instances associated with this
2159                  * task and put them back on the free list.
2160                  */
2161                 kprobe_flush_task(prev);
2162                 put_task_struct(prev);
2163         }
2164
2165         tick_nohz_task_switch(current);
2166 }
2167
2168 #ifdef CONFIG_SMP
2169
2170 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2171 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2172 {
2173         if (rq->post_schedule) {
2174                 unsigned long flags;
2175
2176                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2177                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2178                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2179                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2180
2181                 rq->post_schedule = 0;
2182         }
2183 }
2184
2185 #else
2186
2187 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2188 {
2189 }
2190
2191 #endif
2192
2193 /**
2194  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2195  * @prev: the thread we just switched away from.
2196  */
2197 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2198         __releases(rq->lock)
2199 {
2200         struct rq *rq = this_rq();
2201
2202         finish_task_switch(rq, prev);
2203
2204         /*
2205          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2206          * task_switch?
2207          */
2208         post_schedule(rq);
2209
2210 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2211         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2212         preempt_enable();
2213 #endif
2214         if (current->set_child_tid)
2215                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2216 }
2217
2218 /*
2219  * context_switch - switch to the new MM and the new
2220  * thread's register state.
2221  */
2222 static inline void
2223 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2224                struct task_struct *next)
2225 {
2226         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2227
2228         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2229
2230         mm = next->mm;
2231         oldmm = prev->active_mm;
2232         /*
2233          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2234          * combine the page table reload and the switch backend into
2235          * one hypercall.
2236          */
2237         arch_start_context_switch(prev);
2238
2239         if (!mm) {
2240                 next->active_mm = oldmm;
2241                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2242                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2243         } else
2244                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2245
2246         if (!prev->mm) {
2247                 prev->active_mm = NULL;
2248                 rq->prev_mm = oldmm;
2249         }
2250         /*
2251          * Since the runqueue lock will be released by the next
2252          * task (which is an invalid locking op but in the case
2253          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2254          * do an early lockdep release here:
2255          */
2256 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2257         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2258 #endif
2259
2260         context_tracking_task_switch(prev, next);
2261         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2262         switch_to(prev, next, prev);
2263
2264         barrier();
2265         /*
2266          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2267          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2268          * frame will be invalid.
2269          */
2270         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2271 }
2272
2273 /*
2274  * nr_running and nr_context_switches:
2275  *
2276  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2277  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2278  */
2279 unsigned long nr_running(void)
2280 {
2281         unsigned long i, sum = 0;
2282
2283         for_each_online_cpu(i)
2284                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2285
2286         return sum;
2287 }
2288
2289 unsigned long long nr_context_switches(void)
2290 {
2291         int i;
2292         unsigned long long sum = 0;
2293
2294         for_each_possible_cpu(i)
2295                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2296
2297         return sum;
2298 }
2299
2300 unsigned long nr_iowait(void)
2301 {
2302         unsigned long i, sum = 0;
2303
2304         for_each_possible_cpu(i)
2305                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2306
2307         return sum;
2308 }
2309
2310 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2311 {
2312         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2313         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2314 }
2315
2316 #ifdef CONFIG_SMP
2317
2318 /*
2319  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2320  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2321  */
2322 void sched_exec(void)
2323 {
2324         struct task_struct *p = current;
2325         unsigned long flags;
2326         int dest_cpu;
2327
2328         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2329         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2330         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2331                 goto unlock;
2332
2333         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2334                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2335
2336                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2337                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2338                 return;
2339         }
2340 unlock:
2341         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2342 }
2343
2344 #endif
2345
2346 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2347 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2348
2349 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2350 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2351
2352 /*
2353  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2354  * @p in case that task is currently running.
2355  *
2356  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2357  */
2358 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2359 {
2360         u64 ns = 0;
2361
2362         if (task_current(rq, p)) {
2363                 update_rq_clock(rq);
2364                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2365                 if ((s64)ns < 0)
2366                         ns = 0;
2367         }
2368
2369         return ns;
2370 }
2371
2372 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2373 {
2374         unsigned long flags;
2375         struct rq *rq;
2376         u64 ns = 0;
2377
2378         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2379         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2380         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2381
2382         return ns;
2383 }
2384
2385 /*
2386  * Return accounted runtime for the task.
2387  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2388  * pending runtime that have not been accounted yet.
2389  */
2390 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2391 {
2392         unsigned long flags;
2393         struct rq *rq;
2394         u64 ns = 0;
2395
2396 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2397         /*
2398          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2399          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2400          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2401          *
2402          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2403          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2404          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2405          */
2406         if (!p->on_cpu)
2407                 return p->se.sum_exec_runtime;
2408 #endif
2409
2410         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2411         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2412         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2413
2414         return ns;
2415 }
2416
2417 /*
2418  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2419  * We call it with interrupts disabled.
2420  */
2421 void scheduler_tick(void)
2422 {
2423         int cpu = smp_processor_id();
2424         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2425         struct task_struct *curr = rq->curr;
2426
2427         sched_clock_tick();
2428
2429         raw_spin_lock(&rq->lock);
2430         update_rq_clock(rq);
2431         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2432         update_cpu_load_active(rq);
2433         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2434
2435         perf_event_task_tick();
2436
2437 #ifdef CONFIG_SMP
2438         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2439         trigger_load_balance(rq);
2440 #endif
2441         rq_last_tick_reset(rq);
2442 }
2443
2444 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2445 /**
2446  * scheduler_tick_max_deferment
2447  *
2448  * Keep at least one tick per second when a single
2449  * active task is running because the scheduler doesn't
2450  * yet completely support full dynticks environment.
2451  *
2452  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2453  * balancing, etc... continue to move forward, even
2454  * with a very low granularity.
2455  *
2456  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2457  */
2458 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2459 {
2460         struct rq *rq = this_rq();
2461         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2462
2463         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2464
2465         if (time_before_eq(next, now))
2466                 return 0;
2467
2468         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2469 }
2470 #endif
2471
2472 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2473 {
2474         if (in_lock_functions(addr)) {
2475                 addr = CALLER_ADDR2;
2476                 if (in_lock_functions(addr))
2477                         addr = CALLER_ADDR3;
2478         }
2479         return addr;
2480 }
2481
2482 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2483                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2484
2485 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2486 {
2487 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2488         /*
2489          * Underflow?
2490          */
2491         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2492                 return;
2493 #endif
2494         __preempt_count_add(val);
2495 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2496         /*
2497          * Spinlock count overflowing soon?
2498          */
2499         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2500                                 PREEMPT_MASK - 10);
2501 #endif
2502         if (preempt_count() == val) {
2503                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2504 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2505                 current->preempt_disable_ip = ip;
2506 #endif
2507                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2508         }
2509 }
2510 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2511
2512 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2513 {
2514 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2515         /*
2516          * Underflow?
2517          */
2518         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2519                 return;
2520         /*
2521          * Is the spinlock portion underflowing?
2522          */
2523         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2524                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2525                 return;
2526 #endif
2527
2528         if (preempt_count() == val)
2529                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2530         __preempt_count_sub(val);
2531 }
2532 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2533
2534 #endif
2535
2536 /*
2537  * Print scheduling while atomic bug:
2538  */
2539 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2540 {
2541         if (oops_in_progress)
2542                 return;
2543
2544         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2545                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2546
2547         debug_show_held_locks(prev);
2548         print_modules();
2549         if (irqs_disabled())
2550                 print_irqtrace_events(prev);
2551 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2552         if (in_atomic_preempt_off()) {
2553                 pr_err("Preemption disabled at:");
2554                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2555                 pr_cont("\n");
2556         }
2557 #endif
2558         dump_stack();
2559         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2560 }
2561
2562 /*
2563  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2564  */
2565 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2566 {
2567         /*
2568          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2569          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2570          * if we are scheduling when we should not.
2571          */
2572         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2573                 __schedule_bug(prev);
2574         rcu_sleep_check();
2575
2576         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2577
2578         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2579 }
2580
2581 /*
2582  * Pick up the highest-prio task:
2583  */
2584 static inline struct task_struct *
2585 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2586 {
2587         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2588         struct task_struct *p;
2589
2590         /*
2591          * Optimization: we know that if all tasks are in
2592          * the fair class we can call that function directly:
2593          */
2594         if (likely(prev->sched_class == class &&
2595                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2596                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2597                 if (likely(p && p != RETRY_TASK))
2598                         return p;
2599         }
2600
2601 again:
2602         for_each_class(class) {
2603                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2604                 if (p) {
2605                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2606                                 goto again;
2607                         return p;
2608                 }
2609         }
2610
2611         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2612 }
2613
2614 /*
2615  * __schedule() is the main scheduler function.
2616  *
2617  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2618  *
2619  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2620  *
2621  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2622  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2623  *
2624  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2625  *      interrupt handler scheduler_tick().
2626  *
2627  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2628  *      task to the run-queue and that's it.
2629  *
2630  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2631  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2632  *      called on the nearest possible occasion:
2633  *
2634  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2635  *
2636  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2637  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2638  *           spin_unlock()!)
2639  *
2640  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2641  *           preemptible context
2642  *
2643  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2644  *         then at the next:
2645  *
2646  *          - cond_resched() call
2647  *          - explicit schedule() call
2648  *          - return from syscall or exception to user-space
2649  *          - return from interrupt-handler to user-space
2650  */
2651 static void __sched __schedule(void)
2652 {
2653         struct task_struct *prev, *next;
2654         unsigned long *switch_count;
2655         struct rq *rq;
2656         int cpu;
2657
2658 need_resched:
2659         preempt_disable();
2660         cpu = smp_processor_id();
2661         rq = cpu_rq(cpu);
2662         rcu_note_context_switch(cpu);
2663         prev = rq->curr;
2664
2665         schedule_debug(prev);
2666
2667         if (sched_feat(HRTICK))
2668                 hrtick_clear(rq);
2669
2670         /*
2671          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2672          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2673          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2674          */
2675         smp_mb__before_spinlock();
2676         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2677
2678         switch_count = &prev->nivcsw;
2679         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2680                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2681                         prev->state = TASK_RUNNING;
2682                 } else {
2683                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2684                         prev->on_rq = 0;
2685
2686                         /*
2687                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2688                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2689                          * concurrency.
2690                          */
2691                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2692                                 struct task_struct *to_wakeup;
2693
2694                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2695                                 if (to_wakeup)
2696                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2697                         }
2698                 }
2699                 switch_count = &prev->nvcsw;
2700         }
2701
2702         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2703                 update_rq_clock(rq);
2704
2705         next = pick_next_task(rq, prev);
2706         clear_tsk_need_resched(prev);
2707         clear_preempt_need_resched();
2708         rq->skip_clock_update = 0;
2709
2710         if (likely(prev != next)) {
2711                 rq->nr_switches++;
2712                 rq->curr = next;
2713                 ++*switch_count;
2714
2715                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2716                 /*
2717                  * The context switch have flipped the stack from under us
2718                  * and restored the local variables which were saved when
2719                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2720                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2721                  */
2722                 cpu = smp_processor_id();
2723                 rq = cpu_rq(cpu);
2724         } else
2725                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2726
2727         post_schedule(rq);
2728
2729         sched_preempt_enable_no_resched();
2730         if (need_resched())
2731                 goto need_resched;
2732 }
2733
2734 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2735 {
2736         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2737                 return;
2738         /*
2739          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2740          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2741          */
2742         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2743                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2744 }
2745
2746 asmlinkage void __sched schedule(void)
2747 {
2748         struct task_struct *tsk = current;
2749
2750         sched_submit_work(tsk);
2751         __schedule();
2752 }
2753 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2754
2755 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2756 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2757 {
2758         /*
2759          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2760          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2761          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2762          * we find a better solution.
2763          */
2764         user_exit();
2765         schedule();
2766         user_enter();
2767 }
2768 #endif
2769
2770 /**
2771  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2772  *
2773  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2774  */
2775 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2776 {
2777         sched_preempt_enable_no_resched();
2778         schedule();
2779         preempt_disable();
2780 }
2781
2782 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2783 /*
2784  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2785  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2786  * occur there and call schedule directly.
2787  */
2788 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2789 {
2790         /*
2791          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2792          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2793          */
2794         if (likely(!preemptible()))
2795                 return;
2796
2797         do {
2798                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2799                 __schedule();
2800                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2801
2802                 /*
2803                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2804                  * between schedule and now.
2805                  */
2806                 barrier();
2807         } while (need_resched());
2808 }
2809 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2810 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2811
2812 /*
2813  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2814  * off of irq context.
2815  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2816  * protect us against recursive calling from irq.
2817  */
2818 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2819 {
2820         enum ctx_state prev_state;
2821
2822         /* Catch callers which need to be fixed */
2823         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2824
2825         prev_state = exception_enter();
2826
2827         do {
2828                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2829                 local_irq_enable();
2830                 __schedule();
2831                 local_irq_disable();
2832                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2833
2834                 /*
2835                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2836                  * between schedule and now.
2837                  */
2838                 barrier();
2839         } while (need_resched());
2840
2841         exception_exit(prev_state);
2842 }
2843
2844 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2845                           void *key)
2846 {
2847         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2848 }
2849 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2850
2851 static long __sched
2852 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2853 {
2854         unsigned long flags;
2855         wait_queue_t wait;
2856
2857         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2858
2859         __set_current_state(state);
2860
2861         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2862         __add_wait_queue(q, &wait);
2863         spin_unlock(&q->lock);
2864         timeout = schedule_timeout(timeout);
2865         spin_lock_irq(&q->lock);
2866         __remove_wait_queue(q, &wait);
2867         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2868
2869         return timeout;
2870 }
2871
2872 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2873 {
2874         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2875 }
2876 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2877
2878 long __sched
2879 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2880 {
2881         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
2882 }
2883 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
2884
2885 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2886 {
2887         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2888 }
2889 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
2890
2891 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2892 {
2893         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
2894 }
2895 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
2896
2897 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2898
2899 /*
2900  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2901  * @p: task
2902  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2903  *
2904  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2905  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2906  *
2907  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2908  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2909  */
2910 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2911 {
2912         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2913         struct rq *rq;
2914         const struct sched_class *prev_class;
2915
2916         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2917
2918         rq = __task_rq_lock(p);
2919
2920         /*
2921          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2922          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2923          *
2924          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2925          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2926          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2927          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2928          * with interrupts disabled and will complete the lock
2929          * protected section without being interrupted. So there is no
2930          * real need to boost.
2931          */
2932         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2933                 WARN_ON(p != rq->curr);
2934                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2935                 goto out_unlock;
2936         }
2937
2938         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2939         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2940         oldprio = p->prio;
2941         prev_class = p->sched_class;
2942         on_rq = p->on_rq;
2943         running = task_current(rq, p);
2944         if (on_rq)
2945                 dequeue_task(rq, p, 0);
2946         if (running)
2947                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2948
2949         /*
2950          * Boosting condition are:
2951          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2952          *      --> -dl task blocks on mutex A
2953          *
2954          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2955          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2956          *          running task
2957          */
2958         if (dl_prio(prio)) {
2959                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2960                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2961                         p->dl.dl_boosted = 1;
2962                         p->dl.dl_throttled = 0;
2963                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2964                 } else
2965                         p->dl.dl_boosted = 0;
2966                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2967         } else if (rt_prio(prio)) {
2968                 if (dl_prio(oldprio))
2969                         p->dl.dl_boosted = 0;
2970                 if (oldprio < prio)
2971                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
2972                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2973         } else {
2974                 if (dl_prio(oldprio))
2975                         p->dl.dl_boosted = 0;
2976                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2977         }
2978
2979         p->prio = prio;
2980
2981         if (running)
2982                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2983         if (on_rq)
2984                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
2985
2986         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2987 out_unlock:
2988         __task_rq_unlock(rq);
2989 }
2990 #endif
2991
2992 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2993 {
2994         int old_prio, delta, on_rq;
2995         unsigned long flags;
2996         struct rq *rq;
2997
2998         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
2999                 return;
3000         /*
3001          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3002          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3003          */
3004         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3005         /*
3006          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3007          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3008          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3009          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3010          */
3011         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3012                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3013                 goto out_unlock;
3014         }
3015         on_rq = p->on_rq;
3016         if (on_rq)
3017                 dequeue_task(rq, p, 0);
3018
3019         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3020         set_load_weight(p);
3021         old_prio = p->prio;
3022         p->prio = effective_prio(p);
3023         delta = p->prio - old_prio;
3024
3025         if (on_rq) {
3026                 enqueue_task(rq, p, 0);
3027                 /*
3028                  * If the task increased its priority or is running and
3029                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3030                  */
3031                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3032                         resched_task(rq->curr);
3033         }
3034 out_unlock:
3035         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3036 }
3037 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3038
3039 /*
3040  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3041  * @p: task
3042  * @nice: nice value
3043  */
3044 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3045 {
3046         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3047         int nice_rlim = 20 - nice;
3048
3049         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3050                 capable(CAP_SYS_NICE));
3051 }
3052
3053 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3054
3055 /*
3056  * sys_nice - change the priority of the current process.
3057  * @increment: priority increment
3058  *
3059  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3060  * does similar things.
3061  */
3062 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3063 {
3064         long nice, retval;
3065
3066         /*
3067          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3068          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3069          * and we have a single winner.
3070          */
3071         if (increment < -40)
3072                 increment = -40;
3073         if (increment > 40)
3074                 increment = 40;
3075
3076         nice = task_nice(current) + increment;
3077         if (nice < MIN_NICE)
3078                 nice = MIN_NICE;
3079         if (nice > MAX_NICE)
3080                 nice = MAX_NICE;
3081
3082         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3083                 return -EPERM;
3084
3085         retval = security_task_setnice(current, nice);
3086         if (retval)
3087                 return retval;
3088
3089         set_user_nice(current, nice);
3090         return 0;
3091 }
3092
3093 #endif
3094
3095 /**
3096  * task_prio - return the priority value of a given task.
3097  * @p: the task in question.
3098  *
3099  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3100  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3101  * around 0, value goes from -16 to +15.
3102  */
3103 int task_prio(const struct task_struct *p)
3104 {
3105         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3106 }
3107
3108 /**
3109  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3110  * @cpu: the processor in question.
3111  *
3112  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3113  */
3114 int idle_cpu(int cpu)
3115 {
3116         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3117
3118         if (rq->curr != rq->idle)
3119                 return 0;
3120
3121         if (rq->nr_running)
3122                 return 0;
3123
3124 #ifdef CONFIG_SMP
3125         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3126                 return 0;
3127 #endif
3128
3129         return 1;
3130 }
3131
3132 /**
3133  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3134  * @cpu: the processor in question.
3135  *
3136  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3137  */
3138 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3139 {
3140         return cpu_rq(cpu)->idle;
3141 }
3142
3143 /**
3144  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3145  * @pid: the pid in question.
3146  *
3147  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3148  */
3149 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3150 {
3151         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3152 }
3153
3154 /*
3155  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3156  * SCHED_DEADLINE task.
3157  *
3158  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3159  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3160  * for the first time with its new policy.
3161  */
3162 static void
3163 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3164 {
3165         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3166
3167         init_dl_task_timer(dl_se);
3168         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3169         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3170         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3171         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3172         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3173         dl_se->dl_throttled = 0;
3174         dl_se->dl_new = 1;
3175 }
3176
3177 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3178                 const struct sched_attr *attr)
3179 {
3180         int policy = attr->sched_policy;
3181
3182         if (policy == -1) /* setparam */
3183                 policy = p->policy;
3184
3185         p->policy = policy;
3186
3187         if (dl_policy(policy))
3188                 __setparam_dl(p, attr);
3189         else if (fair_policy(policy))
3190                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3191
3192         /*
3193          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3194          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3195          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3196          */
3197         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3198         p->normal_prio = normal_prio(p);
3199         set_load_weight(p);
3200 }
3201
3202 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3203 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3204                            const struct sched_attr *attr)
3205 {
3206         __setscheduler_params(p, attr);
3207
3208         /*
3209          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3210          * task. It is safe to use the normal prio.
3211          */
3212         p->prio = normal_prio(p);
3213
3214         if (dl_prio(p->prio))
3215                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3216         else if (rt_prio(p->prio))
3217                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3218         else
3219                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3220 }
3221
3222 static void
3223 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3224 {
3225         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3226
3227         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3228         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3229         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3230         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3231         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3232 }
3233
3234 /*
3235  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3236  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3237  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3238  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3239  * user parameters are above the internal resolution (1us); we
3240  * check sched_runtime only since it is always the smaller one.
3241  */
3242 static bool
3243 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3244 {
3245         return attr && attr->sched_deadline != 0 &&
3246                 (attr->sched_period == 0 ||
3247                 (s64)(attr->sched_period   - attr->sched_deadline) >= 0) &&
3248                 (s64)(attr->sched_deadline - attr->sched_runtime ) >= 0  &&
3249                 attr->sched_runtime >= (2 << (DL_SCALE - 1));
3250 }
3251
3252 /*
3253  * check the target process has a UID that matches the current process's
3254  */
3255 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3256 {
3257         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3258         bool match;
3259
3260         rcu_read_lock();
3261         pcred = __task_cred(p);
3262         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3263                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3264         rcu_read_unlock();
3265         return match;
3266 }
3267
3268 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3269                                 const struct sched_attr *attr,
3270                                 bool user)
3271 {
3272         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3273                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3274         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3275         int policy = attr->sched_policy;
3276         unsigned long flags;
3277         const struct sched_class *prev_class;
3278         struct rq *rq;
3279         int reset_on_fork;
3280
3281         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3282         BUG_ON(in_interrupt());
3283 recheck:
3284         /* double check policy once rq lock held */
3285         if (policy < 0) {
3286                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3287                 policy = oldpolicy = p->policy;
3288         } else {
3289                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3290
3291                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3292                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3293                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3294                                 policy != SCHED_IDLE)
3295                         return -EINVAL;
3296         }
3297
3298         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3299                 return -EINVAL;
3300
3301         /*
3302          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3303          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3304          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3305          */
3306         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3307             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3308                 return -EINVAL;
3309         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3310             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3311                 return -EINVAL;
3312
3313         /*
3314          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3315          */
3316         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3317                 if (fair_policy(policy)) {
3318                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3319                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3320                                 return -EPERM;
3321                 }
3322
3323                 if (rt_policy(policy)) {
3324                         unsigned long rlim_rtprio =
3325                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3326
3327                         /* can't set/change the rt policy */
3328                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3329                                 return -EPERM;
3330
3331                         /* can't increase priority */
3332                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3333                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3334                                 return -EPERM;
3335                 }
3336
3337                  /*
3338                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3339                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3340                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3341                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3342                   */
3343                 if (dl_policy(policy))
3344                         return -EPERM;
3345
3346                 /*
3347                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3348                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3349                  */
3350                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3351                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3352                                 return -EPERM;
3353                 }
3354
3355                 /* can't change other user's priorities */
3356                 if (!check_same_owner(p))
3357                         return -EPERM;
3358
3359                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3360                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3361                         return -EPERM;
3362         }
3363
3364         if (user) {
3365                 retval = security_task_setscheduler(p);
3366                 if (retval)
3367                         return retval;
3368         }
3369
3370         /*
3371          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3372          * changing the priority of the task:
3373          *
3374          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3375          * runqueue lock must be held.
3376          */
3377         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3378
3379         /*
3380          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3381          */
3382         if (p == rq->stop) {
3383                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3384                 return -EINVAL;
3385         }
3386
3387         /*
3388          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3389          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3390          */
3391         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3392                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3393                         goto change;
3394                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3395                         goto change;
3396                 if (dl_policy(policy))
3397                         goto change;
3398
3399                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3400                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3401                 return 0;
3402         }
3403 change:
3404
3405         if (user) {
3406 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3407                 /*
3408                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3409                  * assigned.
3410                  */
3411                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3412                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3413                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3414                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3415                         return -EPERM;
3416                 }
3417 #endif
3418 #ifdef CONFIG_SMP
3419                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3420                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3421
3422                         /*
3423                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3424                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3425                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3426                          */
3427                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3428                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3429                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3430                                 return -EPERM;
3431                         }
3432                 }
3433 #endif
3434         }
3435
3436         /* recheck policy now with rq lock held */
3437         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3438                 policy = oldpolicy = -1;
3439                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3440                 goto recheck;
3441         }
3442
3443         /*
3444          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3445          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3446          * is available.
3447          */
3448         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3449                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3450                 return -EBUSY;
3451         }
3452
3453         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3454         oldprio = p->prio;
3455
3456         /*
3457          * Special case for priority boosted tasks.
3458          *
3459          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3460          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3461          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3462          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3463          * itself.
3464          */
3465         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3466                 __setscheduler_params(p, attr);
3467                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3468                 return 0;
3469         }
3470
3471         on_rq = p->on_rq;
3472         running = task_current(rq, p);
3473         if (on_rq)
3474                 dequeue_task(rq, p, 0);
3475         if (running)
3476                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3477
3478         prev_class = p->sched_class;
3479         __setscheduler(rq, p, attr);
3480
3481         if (running)
3482                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3483         if (on_rq) {
3484                 /*
3485                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3486                  * increased (user space view).
3487                  */
3488                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3489         }
3490
3491         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3492         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3493
3494         rt_mutex_adjust_pi(p);
3495
3496         return 0;
3497 }
3498
3499 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3500                                const struct sched_param *param, bool check)
3501 {
3502         struct sched_attr attr = {
3503                 .sched_policy   = policy,
3504                 .sched_priority = param->sched_priority,
3505                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3506         };
3507
3508         /*
3509          * Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack
3510          */
3511         if (policy & SCHED_RESET_ON_FORK) {
3512                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3513                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3514                 attr.sched_policy = policy;
3515         }
3516
3517         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3518 }
3519 /**
3520  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3521  * @p: the task in question.
3522  * @policy: new policy.
3523  * @param: structure containing the new RT priority.
3524  *
3525  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3526  *
3527  * NOTE that the task may be already dead.
3528  */
3529 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3530                        const struct sched_param *param)
3531 {
3532         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3533 }
3534 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3535
3536 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3537 {
3538         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3539 }
3540 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3541
3542 /**
3543  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3544  * @p: the task in question.
3545  * @policy: new policy.
3546  * @param: structure containing the new RT priority.
3547  *
3548  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3549  * current context has permission.  For example, this is needed in
3550  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3551  * but our caller might not have that capability.
3552  *
3553  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3554  */
3555 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3556                                const struct sched_param *param)
3557 {
3558         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3559 }
3560
3561 static int
3562 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3563 {
3564         struct sched_param lparam;
3565         struct task_struct *p;
3566         int retval;
3567
3568         if (!param || pid < 0)
3569                 return -EINVAL;
3570         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3571                 return -EFAULT;
3572
3573         rcu_read_lock();
3574         retval = -ESRCH;
3575         p = find_process_by_pid(pid);
3576         if (p != NULL)
3577                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3578         rcu_read_unlock();
3579
3580         return retval;
3581 }
3582
3583 /*
3584  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3585  */
3586 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3587                            struct sched_attr *attr)
3588 {
3589         u32 size;
3590         int ret;
3591
3592         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3593                 return -EFAULT;
3594
3595         /*
3596          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3597          */
3598         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3599
3600         ret = get_user(size, &uattr->size);
3601         if (ret)
3602                 return ret;
3603
3604         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3605                 goto err_size;
3606
3607         if (!size)              /* abi compat */
3608                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3609
3610         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3611                 goto err_size;
3612
3613         /*
3614          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3615          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3616          * user-space does not rely on any kernel feature
3617          * extensions we dont know about yet.
3618          */
3619         if (size > sizeof(*attr)) {
3620                 unsigned char __user *addr;
3621                 unsigned char __user *end;
3622                 unsigned char val;
3623
3624                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3625                 end  = (void __user *)uattr + size;
3626
3627                 for (; addr < end; addr++) {
3628                         ret = get_user(val, addr);
3629                         if (ret)
3630                                 return ret;
3631                         if (val)
3632                                 goto err_size;
3633                 }
3634                 size = sizeof(*attr);
3635         }
3636
3637         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3638         if (ret)
3639                 return -EFAULT;
3640
3641         /*
3642          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3643          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3644          */
3645         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3646
3647 out:
3648         return ret;
3649
3650 err_size:
3651         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3652         ret = -E2BIG;
3653         goto out;
3654 }
3655
3656 /**
3657  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3658  * @pid: the pid in question.
3659  * @policy: new policy.
3660  * @param: structure containing the new RT priority.
3661  *
3662  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3663  */
3664 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3665                 struct sched_param __user *, param)
3666 {
3667         /* negative values for policy are not valid */
3668         if (policy < 0)
3669                 return -EINVAL;
3670
3671         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3672 }
3673
3674 /**
3675  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3676  * @pid: the pid in question.
3677  * @param: structure containing the new RT priority.
3678  *
3679  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3680  */
3681 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3682 {
3683         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3684 }
3685
3686 /**
3687  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3688  * @pid: the pid in question.
3689  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3690  */
3691 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3692                                unsigned int, flags)
3693 {
3694         struct sched_attr attr;
3695         struct task_struct *p;
3696         int retval;
3697
3698         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3699                 return -EINVAL;
3700
3701         if (sched_copy_attr(uattr, &attr))
3702                 return -EFAULT;
3703
3704         rcu_read_lock();
3705         retval = -ESRCH;
3706         p = find_process_by_pid(pid);
3707         if (p != NULL)
3708                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3709         rcu_read_unlock();
3710
3711         return retval;
3712 }
3713
3714 /**
3715  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3716  * @pid: the pid in question.
3717  *
3718  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3719  * code.
3720  */
3721 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3722 {
3723         struct task_struct *p;
3724         int retval;
3725
3726         if (pid < 0)
3727                 return -EINVAL;
3728
3729         retval = -ESRCH;
3730         rcu_read_lock();
3731         p = find_process_by_pid(pid);
3732         if (p) {
3733                 retval = security_task_getscheduler(p);
3734                 if (!retval)
3735                         retval = p->policy
3736                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3737         }
3738         rcu_read_unlock();
3739         return retval;
3740 }
3741
3742 /**
3743  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3744  * @pid: the pid in question.
3745  * @param: structure containing the RT priority.
3746  *
3747  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3748  * code.
3749  */
3750 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3751 {
3752         struct sched_param lp;
3753         struct task_struct *p;
3754         int retval;
3755
3756         if (!param || pid < 0)
3757                 return -EINVAL;
3758
3759         rcu_read_lock();
3760         p = find_process_by_pid(pid);
3761         retval = -ESRCH;
3762         if (!p)
3763                 goto out_unlock;
3764
3765         retval = security_task_getscheduler(p);
3766         if (retval)
3767                 goto out_unlock;
3768
3769         if (task_has_dl_policy(p)) {
3770                 retval = -EINVAL;
3771                 goto out_unlock;
3772         }
3773         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3774         rcu_read_unlock();
3775
3776         /*
3777          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3778          */
3779         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3780
3781         return retval;
3782
3783 out_unlock:
3784         rcu_read_unlock();
3785         return retval;
3786 }
3787
3788 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3789                            struct sched_attr *attr,
3790                            unsigned int usize)
3791 {
3792         int ret;
3793
3794         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3795                 return -EFAULT;
3796
3797         /*
3798          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3799          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3800          * user-space does not get uncomplete information.
3801          */
3802         if (usize < sizeof(*attr)) {
3803                 unsigned char *addr;
3804                 unsigned char *end;
3805
3806                 addr = (void *)attr + usize;
3807                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3808
3809                 for (; addr < end; addr++) {
3810                         if (*addr)
3811                                 goto err_size;
3812                 }
3813
3814                 attr->size = usize;
3815         }
3816
3817         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3818         if (ret)
3819                 return -EFAULT;
3820
3821 out:
3822         return ret;
3823
3824 err_size:
3825         ret = -E2BIG;
3826         goto out;
3827 }
3828
3829 /**
3830  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3831  * @pid: the pid in question.
3832  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3833  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3834  */
3835 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3836                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3837 {
3838         struct sched_attr attr = {
3839                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3840         };
3841         struct task_struct *p;
3842         int retval;
3843
3844         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3845             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3846                 return -EINVAL;
3847
3848         rcu_read_lock();
3849         p = find_process_by_pid(pid);
3850         retval = -ESRCH;
3851         if (!p)
3852                 goto out_unlock;
3853
3854         retval = security_task_getscheduler(p);
3855         if (retval)
3856                 goto out_unlock;
3857
3858         attr.sched_policy = p->policy;
3859         if (p->sched_reset_on_fork)
3860                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3861         if (task_has_dl_policy(p))
3862                 __getparam_dl(p, &attr);
3863         else if (task_has_rt_policy(p))
3864                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3865         else
3866                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3867
3868         rcu_read_unlock();
3869
3870         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3871         return retval;
3872
3873 out_unlock:
3874         rcu_read_unlock();
3875         return retval;
3876 }
3877
3878 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3879 {
3880         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3881         struct task_struct *p;
3882         int retval;
3883
3884         rcu_read_lock();
3885
3886         p = find_process_by_pid(pid);
3887         if (!p) {
3888                 rcu_read_unlock();
3889                 return -ESRCH;
3890         }
3891
3892         /* Prevent p going away */
3893         get_task_struct(p);
3894         rcu_read_unlock();
3895
3896         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3897                 retval = -EINVAL;
3898                 goto out_put_task;
3899         }
3900         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3901                 retval = -ENOMEM;
3902                 goto out_put_task;
3903         }
3904         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3905                 retval = -ENOMEM;
3906                 goto out_free_cpus_allowed;
3907         }
3908         retval = -EPERM;
3909         if (!check_same_owner(p)) {
3910                 rcu_read_lock();
3911                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3912                         rcu_read_unlock();
3913                         goto out_unlock;
3914                 }
3915                 rcu_read_unlock();
3916         }
3917
3918         retval = security_task_setscheduler(p);
3919         if (retval)
3920                 goto out_unlock;
3921
3922
3923         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3924         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3925
3926         /*
3927          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
3928          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
3929          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
3930          * root_domain.
3931          */
3932 #ifdef CONFIG_SMP
3933         if (task_has_dl_policy(p)) {
3934                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
3935
3936                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
3937                         retval = -EBUSY;
3938                         goto out_unlock;
3939                 }
3940         }
3941 #endif
3942 again:
3943         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3944
3945         if (!retval) {
3946                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3947                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3948                         /*
3949                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3950                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3951                          * cpuset's cpus_allowed
3952                          */
3953                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3954                         goto again;
3955                 }
3956         }
3957 out_unlock:
3958         free_cpumask_var(new_mask);
3959 out_free_cpus_allowed:
3960         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3961 out_put_task:
3962         put_task_struct(p);
3963         return retval;
3964 }
3965
3966 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3967                              struct cpumask *new_mask)
3968 {
3969         if (len < cpumask_size())
3970                 cpumask_clear(new_mask);
3971         else if (len > cpumask_size())
3972                 len = cpumask_size();
3973
3974         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3975 }
3976
3977 /**
3978  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3979  * @pid: pid of the process
3980  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3981  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3982  *
3983  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3984  */
3985 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3986                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3987 {
3988         cpumask_var_t new_mask;
3989         int retval;
3990
3991         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3992                 return -ENOMEM;
3993
3994         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3995         if (retval == 0)
3996                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3997         free_cpumask_var(new_mask);
3998         return retval;
3999 }
4000
4001 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4002 {
4003         struct task_struct *p;
4004         unsigned long flags;
4005         int retval;
4006
4007         rcu_read_lock();
4008
4009         retval = -ESRCH;
4010         p = find_process_by_pid(pid);
4011         if (!p)
4012                 goto out_unlock;
4013
4014         retval = security_task_getscheduler(p);
4015         if (retval)
4016                 goto out_unlock;
4017
4018         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4019         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4020         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4021
4022 out_unlock:
4023         rcu_read_unlock();
4024
4025         return retval;
4026 }
4027
4028 /**
4029  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4030  * @pid: pid of the process
4031  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4032  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4033  *
4034  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4035  */
4036 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4037                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4038 {
4039         int ret;
4040         cpumask_var_t mask;
4041
4042         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4043                 return -EINVAL;
4044         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4045                 return -EINVAL;
4046
4047         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4048                 return -ENOMEM;
4049
4050         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4051         if (ret == 0) {
4052                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4053
4054                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4055                         ret = -EFAULT;
4056                 else
4057                         ret = retlen;
4058         }
4059         free_cpumask_var(mask);
4060
4061         return ret;
4062 }
4063
4064 /**
4065  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4066  *
4067  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4068  * other threads running on this CPU then this function will return.
4069  *
4070  * Return: 0.
4071  */
4072 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4073 {
4074         struct rq *rq = this_rq_lock();
4075
4076         schedstat_inc(rq, yld_count);
4077         current->sched_class->yield_task(rq);
4078
4079         /*
4080          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4081          * no need to preempt or enable interrupts:
4082          */
4083         __release(rq->lock);
4084         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4085         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4086         sched_preempt_enable_no_resched();
4087
4088         schedule();
4089
4090         return 0;
4091 }
4092
4093 static void __cond_resched(void)
4094 {
4095         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4096         __schedule();
4097         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4098 }
4099
4100 int __sched _cond_resched(void)
4101 {
4102         if (should_resched()) {
4103                 __cond_resched();
4104                 return 1;
4105         }
4106         return 0;
4107 }
4108 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4109
4110 /*
4111  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4112  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4113  *
4114  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4115  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4116  * spin_unlock(), once by hand).
4117  */
4118 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4119 {
4120         int resched = should_resched();
4121         int ret = 0;
4122
4123         lockdep_assert_held(lock);
4124
4125         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4126                 spin_unlock(lock);
4127                 if (resched)
4128                         __cond_resched();
4129                 else
4130                         cpu_relax();
4131                 ret = 1;
4132                 spin_lock(lock);
4133         }
4134         return ret;
4135 }
4136 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4137
4138 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4139 {
4140         BUG_ON(!in_softirq());
4141
4142         if (should_resched()) {
4143                 local_bh_enable();
4144                 __cond_resched();
4145                 local_bh_disable();
4146                 return 1;
4147         }
4148         return 0;
4149 }
4150 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4151
4152 /**
4153  * yield - yield the current processor to other threads.
4154  *
4155  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4156  *
4157  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4158  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4159  * it, its already broken.
4160  *
4161  * Typical broken usage is:
4162  *
4163  * while (!event)
4164  *      yield();
4165  *
4166  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4167  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4168  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4169  *
4170  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4171  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4172  * If you still want to use yield(), do not!
4173  */
4174 void __sched yield(void)
4175 {
4176         set_current_state(TASK_RUNNING);
4177         sys_sched_yield();
4178 }
4179 EXPORT_SYMBOL(yield);
4180
4181 /**
4182  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4183  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4184  * processor it's on.
4185  * @p: target task
4186  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4187  *
4188  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4189  * can't go away on us before we can do any checks.
4190  *
4191  * Return:
4192  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4193  *      false (0) if we failed to boost the target.
4194  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4195  */
4196 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4197 {
4198         struct task_struct *curr = current;
4199         struct rq *rq, *p_rq;
4200         unsigned long flags;
4201         int yielded = 0;
4202
4203         local_irq_save(flags);
4204         rq = this_rq();
4205
4206 again:
4207         p_rq = task_rq(p);
4208         /*
4209          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4210          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4211          */
4212         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4213                 yielded = -ESRCH;
4214                 goto out_irq;
4215         }
4216
4217         double_rq_lock(rq, p_rq);
4218         if (task_rq(p) != p_rq) {
4219                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4220                 goto again;
4221         }
4222
4223         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4224                 goto out_unlock;
4225
4226         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4227                 goto out_unlock;
4228
4229         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4230                 goto out_unlock;
4231
4232         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4233         if (yielded) {
4234                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4235                 /*
4236                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4237                  * fairness.
4238                  */
4239                 if (preempt && rq != p_rq)
4240                         resched_task(p_rq->curr);
4241         }
4242
4243 out_unlock:
4244         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4245 out_irq:
4246         local_irq_restore(flags);
4247
4248         if (yielded > 0)
4249                 schedule();
4250
4251         return yielded;
4252 }
4253 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4254
4255 /*
4256  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4257  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4258  */
4259 void __sched io_schedule(void)
4260 {
4261         struct rq *rq = raw_rq();
4262
4263         delayacct_blkio_start();
4264         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4265         blk_flush_plug(current);
4266         current->in_iowait = 1;
4267         schedule();
4268         current->in_iowait = 0;
4269         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4270         delayacct_blkio_end();
4271 }
4272 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4273
4274 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4275 {
4276         struct rq *rq = raw_rq();
4277         long ret;
4278
4279         delayacct_blkio_start();
4280         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4281         blk_flush_plug(current);
4282         current->in_iowait = 1;
4283         ret = schedule_timeout(timeout);
4284         current->in_iowait = 0;
4285         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4286         delayacct_blkio_end();
4287         return ret;
4288 }
4289
4290 /**
4291  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4292  * @policy: scheduling class.
4293  *
4294  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4295  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4296  * On failure, a negative error code is returned.
4297  */
4298 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4299 {
4300         int ret = -EINVAL;
4301
4302         switch (policy) {
4303         case SCHED_FIFO:
4304         case SCHED_RR:
4305                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4306                 break;
4307         case SCHED_DEADLINE:
4308         case SCHED_NORMAL:
4309         case SCHED_BATCH:
4310         case SCHED_IDLE:
4311                 ret = 0;
4312                 break;
4313         }
4314         return ret;
4315 }
4316
4317 /**
4318  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4319  * @policy: scheduling class.
4320  *
4321  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4322  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4323  * On failure, a negative error code is returned.
4324  */
4325 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4326 {
4327         int ret = -EINVAL;
4328
4329         switch (policy) {
4330         case SCHED_FIFO:
4331         case SCHED_RR:
4332                 ret = 1;
4333                 break;
4334         case SCHED_DEADLINE:
4335         case SCHED_NORMAL:
4336         case SCHED_BATCH:
4337         case SCHED_IDLE:
4338                 ret = 0;
4339         }
4340         return ret;
4341 }
4342
4343 /**
4344  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4345  * @pid: pid of the process.
4346  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4347  *
4348  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4349  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4350  *
4351  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4352  * an error code.
4353  */
4354 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4355                 struct timespec __user *, interval)
4356 {
4357         struct task_struct *p;
4358         unsigned int time_slice;
4359         unsigned long flags;
4360         struct rq *rq;
4361         int retval;
4362         struct timespec t;
4363
4364         if (pid < 0)
4365                 return -EINVAL;
4366
4367         retval = -ESRCH;
4368         rcu_read_lock();
4369         p = find_process_by_pid(pid);
4370         if (!p)
4371                 goto out_unlock;
4372
4373         retval = security_task_getscheduler(p);
4374         if (retval)
4375                 goto out_unlock;
4376
4377         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4378         time_slice = 0;
4379         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4380                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4381         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4382
4383         rcu_read_unlock();
4384         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4385         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4386         return retval;
4387
4388 out_unlock:
4389         rcu_read_unlock();
4390         return retval;
4391 }
4392
4393 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4394
4395 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4396 {
4397         unsigned long free = 0;
4398         int ppid;
4399         unsigned state;
4400
4401         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4402         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4403                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4404 #if BITS_PER_LONG == 32
4405         if (state == TASK_RUNNING)
4406                 printk(KERN_CONT " running  ");
4407         else
4408                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4409 #else
4410         if (state == TASK_RUNNING)
4411                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4412         else
4413                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4414 #endif
4415 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4416         free = stack_not_used(p);
4417 #endif
4418         rcu_read_lock();
4419         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4420         rcu_read_unlock();
4421         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4422                 task_pid_nr(p), ppid,
4423                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4424
4425         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4426         show_stack(p, NULL);
4427 }
4428
4429 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4430 {
4431         struct task_struct *g, *p;
4432
4433 #if BITS_PER_LONG == 32
4434         printk(KERN_INFO
4435                 "  task                PC stack   pid father\n");
4436 #else
4437         printk(KERN_INFO
4438                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4439 #endif
4440         rcu_read_lock();
4441         do_each_thread(g, p) {
4442                 /*
4443                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4444                  * console might take a lot of time:
4445                  */
4446                 touch_nmi_watchdog();
4447                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4448                         sched_show_task(p);
4449         } while_each_thread(g, p);
4450
4451         touch_all_softlockup_watchdogs();
4452
4453 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4454         sysrq_sched_debug_show();
4455 #endif
4456         rcu_read_unlock();
4457         /*
4458          * Only show locks if all tasks are dumped:
4459          */
4460         if (!state_filter)
4461                 debug_show_all_locks();
4462 }
4463
4464 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4465 {
4466         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4467 }
4468
4469 /**
4470  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4471  * @idle: task in question
4472  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4473  *
4474  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4475  * flag, to make booting more robust.
4476  */
4477 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4478 {
4479         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4480         unsigned long flags;
4481
4482         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4483
4484         __sched_fork(0, idle);
4485         idle->state = TASK_RUNNING;
4486         idle->se.exec_start = sched_clock();
4487
4488         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4489         /*
4490          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4491          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4492          * lockdep check in task_group() will fail.
4493          *
4494          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4495          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4496          *
4497          * Silence PROVE_RCU
4498          */
4499         rcu_read_lock();
4500         __set_task_cpu(idle, cpu);
4501         rcu_read_unlock();
4502
4503         rq->curr = rq->idle = idle;
4504         idle->on_rq = 1;
4505 #if defined(CONFIG_SMP)
4506         idle->on_cpu = 1;
4507 #endif
4508         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4509
4510         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4511         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4512
4513         /*
4514          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4515          */
4516         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4517         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4518         vtime_init_idle(idle, cpu);
4519 #if defined(CONFIG_SMP)
4520         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4521 #endif
4522 }
4523
4524 #ifdef CONFIG_SMP
4525 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4526 {
4527         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4528                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4529
4530         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4531         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4532 }
4533
4534 /*
4535  * This is how migration works:
4536  *
4537  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4538  *    stop_one_cpu().
4539  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4540  *    off the CPU)
4541  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4542  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4543  *    it and puts it into the right queue.
4544  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4545  *    is done.
4546  */
4547
4548 /*
4549  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4550  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4551  * is removed from the allowed bitmask.
4552  *
4553  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4554  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4555  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4556  */
4557 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4558 {
4559         unsigned long flags;
4560         struct rq *rq;
4561         unsigned int dest_cpu;
4562         int ret = 0;
4563
4564         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4565
4566         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4567                 goto out;
4568
4569         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4570                 ret = -EINVAL;
4571                 goto out;
4572         }
4573
4574         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4575
4576         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4577         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4578                 goto out;
4579
4580         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4581         if (p->on_rq) {
4582                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4583                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4584                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4585                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4586                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4587                 return 0;
4588         }
4589 out:
4590         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4591
4592         return ret;
4593 }
4594 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4595
4596 /*
4597  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4598  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4599  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4600  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4601  *
4602  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4603  * as the task is no longer on this CPU.
4604  *
4605  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4606  */
4607 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4608 {
4609         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4610         int ret = 0;
4611
4612         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4613                 return ret;
4614
4615         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4616         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4617
4618         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4619         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4620         /* Already moved. */
4621         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4622                 goto done;
4623         /* Affinity changed (again). */
4624         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4625                 goto fail;
4626
4627         /*
4628          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4629          * placed properly.
4630          */
4631         if (p->on_rq) {
4632                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4633                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4634                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4635                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4636         }
4637 done:
4638         ret = 1;
4639 fail:
4640         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4641         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4642         return ret;
4643 }
4644
4645 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4646 /* Migrate current task p to target_cpu */
4647 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4648 {
4649         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4650         int curr_cpu = task_cpu(p);
4651
4652         if (curr_cpu == target_cpu)
4653                 return 0;
4654
4655         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4656                 return -EINVAL;
4657
4658         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4659
4660         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4661         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4662 }
4663
4664 /*
4665  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4666  * tasks on the runqueues
4667  */
4668 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4669 {
4670         struct rq *rq;
4671         unsigned long flags;
4672         bool on_rq, running;
4673
4674         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4675         on_rq = p->on_rq;
4676         running = task_current(rq, p);
4677
4678         if (on_rq)
4679                 dequeue_task(rq, p, 0);
4680         if (running)
4681                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4682
4683         p->numa_preferred_nid = nid;
4684
4685         if (running)
4686                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4687         if (on_rq)
4688                 enqueue_task(rq, p, 0);
4689         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4690 }
4691 #endif
4692
4693 /*
4694  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4695  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4696  * 'pushing' onto another runqueue.
4697  */
4698 static int migration_cpu_stop(void *data)
4699 {
4700         struct migration_arg *arg = data;
4701
4702         /*
4703          * The original target cpu might have gone down and we might
4704          * be on another cpu but it doesn't matter.
4705          */
4706         local_irq_disable();
4707         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4708         local_irq_enable();
4709         return 0;
4710 }
4711
4712 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4713
4714 /*
4715  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4716  * offline.
4717  */
4718 void idle_task_exit(void)
4719 {
4720         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4721
4722         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4723
4724         if (mm != &init_mm)
4725                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4726         mmdrop(mm);
4727 }
4728
4729 /*
4730  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4731  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4732  * nr_active count is stable.
4733  *
4734  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4735  */
4736 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4737 {
4738         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4739         if (delta)
4740                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4741 }
4742
4743 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4744 {
4745 }
4746
4747 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4748         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4749 };
4750
4751 static struct task_struct fake_task = {
4752         /*
4753          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4754          */
4755         .prio = MAX_PRIO + 1,
4756         .sched_class = &fake_sched_class,
4757 };
4758
4759 /*
4760  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4761  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4762  *
4763  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4764  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4765  * because of lock validation efforts.
4766  */
4767 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4768 {
4769         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4770         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4771         int dest_cpu;
4772
4773         /*
4774          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4775          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4776          *
4777          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4778          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4779          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4780          * done here.
4781          */
4782         rq->stop = NULL;
4783
4784         /*
4785          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4786          * class method both need to have an up-to-date
4787          * value of rq->clock[_task]
4788          */
4789         update_rq_clock(rq);
4790
4791         for ( ; ; ) {
4792                 /*
4793                  * There's this thread running, bail when that's the only
4794                  * remaining thread.
4795                  */
4796                 if (rq->nr_running == 1)
4797                         break;
4798
4799                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4800                 BUG_ON(!next);
4801                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4802
4803                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4804                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4805                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4806
4807                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4808
4809                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4810         }
4811
4812         rq->stop = stop;
4813 }
4814
4815 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4816
4817 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4818
4819 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4820         {
4821                 .procname       = "sched_domain",
4822                 .mode           = 0555,
4823         },
4824         {}
4825 };
4826
4827 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4828         {
4829                 .procname       = "kernel",
4830                 .mode           = 0555,
4831                 .child          = sd_ctl_dir,
4832         },
4833         {}
4834 };
4835
4836 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4837 {
4838         struct ctl_table *entry =
4839                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4840
4841         return entry;
4842 }
4843
4844 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4845 {
4846         struct ctl_table *entry;
4847
4848         /*
4849          * In the intermediate directories, both the child directory and
4850          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4851          * will always be set. In the lowest directory the names are
4852          * static strings and all have proc handlers.
4853          */
4854         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4855                 if (entry->child)
4856                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4857                 if (entry->proc_handler == NULL)
4858                         kfree(entry->procname);
4859         }
4860
4861         kfree(*tablep);
4862         *tablep = NULL;
4863 }
4864
4865 static int min_load_idx = 0;
4866 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4867
4868 static void
4869 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4870                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4871                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4872                 bool load_idx)
4873 {
4874         entry->procname = procname;
4875         entry->data = data;
4876         entry->maxlen = maxlen;
4877         entry->mode = mode;
4878         entry->proc_handler = proc_handler;
4879
4880         if (load_idx) {
4881                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4882                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4883         }
4884 }
4885
4886 static struct ctl_table *
4887 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4888 {
4889         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
4890
4891         if (table == NULL)
4892                 return NULL;
4893
4894         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4895                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4896         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4897                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4898         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4899                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4900         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4901                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4902         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4903                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4904         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4905                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4906         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4907                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4908         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4909                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4910         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4911                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4912         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4913                 &sd->cache_nice_tries,
4914                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4915         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4916                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4917         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
4918                 &sd->max_newidle_lb_cost,
4919                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4920         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
4921                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4922         /* &table[13] is terminator */
4923
4924         return table;
4925 }
4926
4927 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4928 {
4929         struct ctl_table *entry, *table;
4930         struct sched_domain *sd;
4931         int domain_num = 0, i;
4932         char buf[32];
4933
4934         for_each_domain(cpu, sd)
4935                 domain_num++;
4936         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4937         if (table == NULL)
4938                 return NULL;
4939
4940         i = 0;
4941         for_each_domain(cpu, sd) {
4942                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4943                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4944                 entry->mode = 0555;
4945                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4946                 entry++;
4947                 i++;
4948         }
4949         return table;
4950 }
4951
4952 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4953 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4954 {
4955         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4956         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4957         char buf[32];
4958
4959         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4960         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4961
4962         if (entry == NULL)
4963                 return;
4964
4965         for_each_possible_cpu(i) {
4966                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4967                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4968                 entry->mode = 0555;
4969                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4970                 entry++;
4971         }
4972
4973         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4974         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4975 }
4976
4977 /* may be called multiple times per register */
4978 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4979 {
4980         if (sd_sysctl_header)
4981                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4982         sd_sysctl_header = NULL;
4983         if (sd_ctl_dir[0].child)
4984                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4985 }
4986 #else
4987 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4988 {
4989 }
4990 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4991 {
4992 }
4993 #endif
4994
4995 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4996 {
4997         if (!rq->online) {
4998                 const struct sched_class *class;
4999
5000                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5001                 rq->online = 1;
5002
5003                 for_each_class(class) {
5004                         if (class->rq_online)
5005                                 class->rq_online(rq);
5006                 }
5007         }
5008 }
5009
5010 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5011 {
5012         if (rq->online) {
5013                 const struct sched_class *class;
5014
5015                 for_each_class(class) {
5016                         if (class->rq_offline)
5017                                 class->rq_offline(rq);
5018                 }
5019
5020                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5021                 rq->online = 0;
5022         }
5023 }
5024
5025 /*
5026  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5027  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5028  */
5029 static int
5030 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5031 {
5032         int cpu = (long)hcpu;
5033         unsigned long flags;
5034         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5035
5036         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5037
5038         case CPU_UP_PREPARE:
5039                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5040                 break;
5041
5042         case CPU_ONLINE:
5043                 /* Update our root-domain */
5044                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5045                 if (rq->rd) {
5046                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5047
5048                         set_rq_online(rq);
5049                 }
5050                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5051                 break;
5052
5053 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5054         case CPU_DYING:
5055                 sched_ttwu_pending();
5056                 /* Update our root-domain */
5057                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5058                 if (rq->rd) {
5059                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5060                         set_rq_offline(rq);
5061                 }
5062                 migrate_tasks(cpu);
5063                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5064                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5065                 break;
5066
5067         case CPU_DEAD:
5068                 calc_load_migrate(rq);
5069                 break;
5070 #endif
5071         }
5072
5073         update_max_interval();
5074
5075         return NOTIFY_OK;
5076 }
5077
5078 /*
5079  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5080  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5081  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5082  */
5083 static struct notifier_block migration_notifier = {
5084         .notifier_call = migration_call,
5085         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5086 };
5087
5088 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5089                                       unsigned long action, void *hcpu)
5090 {
5091         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5092         case CPU_STARTING:
5093         case CPU_DOWN_FAILED:
5094                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5095                 return NOTIFY_OK;
5096         default:
5097                 return NOTIFY_DONE;
5098         }
5099 }
5100
5101 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5102                                         unsigned long action, void *hcpu)
5103 {
5104         unsigned long flags;
5105         long cpu = (long)hcpu;
5106
5107         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5108         case CPU_DOWN_PREPARE:
5109                 set_cpu_active(cpu, false);
5110
5111                 /* explicitly allow suspend */
5112                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5113                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5114                         bool overflow;
5115                         int cpus;
5116
5117                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5118                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5119                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5120                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5121
5122                         if (overflow)
5123                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5124                 }
5125                 return NOTIFY_OK;
5126         }
5127
5128         return NOTIFY_DONE;
5129 }
5130
5131 static int __init migration_init(void)
5132 {
5133         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5134         int err;
5135
5136         /* Initialize migration for the boot CPU */
5137         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5138         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5139         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5140         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5141
5142         /* Register cpu active notifiers */
5143         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5144         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5145
5146         return 0;
5147 }
5148 early_initcall(migration_init);
5149 #endif
5150
5151 #ifdef CONFIG_SMP
5152
5153 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5154
5155 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5156
5157 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5158
5159 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5160 {
5161         sched_debug_enabled = 1;
5162
5163         return 0;
5164 }
5165 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5166
5167 static inline bool sched_debug(void)
5168 {
5169         return sched_debug_enabled;
5170 }
5171
5172 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5173                                   struct cpumask *groupmask)
5174 {
5175         struct sched_group *group = sd->groups;
5176         char str[256];
5177
5178         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5179         cpumask_clear(groupmask);
5180
5181         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5182
5183         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5184                 printk("does not load-balance\n");
5185                 if (sd->parent)
5186                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5187                                         " has parent");
5188                 return -1;
5189         }
5190
5191         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5192
5193         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5194                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5195                                 "CPU%d\n", cpu);
5196         }
5197         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5198                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5199                                 " CPU%d\n", cpu);
5200         }
5201
5202         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5203         do {
5204                 if (!group) {
5205                         printk("\n");
5206                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5207                         break;
5208                 }
5209
5210                 /*
5211                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5212                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5213                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5214                  */
5215                 if (!group->sgp->power_orig) {
5216                         printk(KERN_CONT "\n");
5217                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5218                                         "set\n");
5219                         break;
5220                 }
5221
5222                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5223                         printk(KERN_CONT "\n");
5224                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5225                         break;
5226                 }
5227
5228                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5229                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5230                         printk(KERN_CONT "\n");
5231                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5232                         break;
5233                 }
5234
5235                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5236
5237                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5238
5239                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5240                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5241                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5242                                 group->sgp->power);
5243                 }
5244
5245                 group = group->next;
5246         } while (group != sd->groups);
5247         printk(KERN_CONT "\n");
5248
5249         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5250                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5251
5252         if (sd->parent &&
5253             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5254                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5255                         "of domain->span\n");
5256         return 0;
5257 }
5258
5259 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5260 {
5261         int level = 0;
5262
5263         if (!sched_debug_enabled)
5264                 return;
5265
5266         if (!sd) {
5267                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5268                 return;
5269         }
5270
5271         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5272
5273         for (;;) {
5274                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5275                         break;
5276                 level++;
5277                 sd = sd->parent;
5278                 if (!sd)
5279                         break;
5280         }
5281 }
5282 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5283 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5284 static inline bool sched_debug(void)
5285 {
5286         return false;
5287 }
5288 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5289
5290 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5291 {
5292         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5293                 return 1;
5294
5295         /* Following flags need at least 2 groups */
5296         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5297                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5298                          SD_BALANCE_FORK |
5299                          SD_BALANCE_EXEC |
5300                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5301                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5302                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5303                         return 0;
5304         }
5305
5306         /* Following flags don't use groups */
5307         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5308                 return 0;
5309
5310         return 1;
5311 }
5312
5313 static int
5314 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5315 {
5316         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5317
5318         if (sd_degenerate(parent))
5319                 return 1;
5320
5321         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5322                 return 0;
5323
5324         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5325         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5326                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5327                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5328                                 SD_BALANCE_FORK |
5329                                 SD_BALANCE_EXEC |
5330                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5331                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5332                                 SD_PREFER_SIBLING);
5333                 if (nr_node_ids == 1)
5334                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5335         }
5336         if (~cflags & pflags)
5337                 return 0;
5338
5339         return 1;
5340 }
5341
5342 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5343 {
5344         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5345
5346         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5347         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5348         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5349         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5350         free_cpumask_var(rd->online);
5351         free_cpumask_var(rd->span);
5352         kfree(rd);
5353 }
5354
5355 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5356 {
5357         struct root_domain *old_rd = NULL;
5358         unsigned long flags;
5359
5360         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5361
5362         if (rq->rd) {
5363                 old_rd = rq->rd;
5364
5365                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5366                         set_rq_offline(rq);
5367
5368                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5369
5370                 /*
5371                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5372                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5373                  * in this function:
5374                  */
5375                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5376                         old_rd = NULL;
5377         }
5378
5379         atomic_inc(&rd->refcount);
5380         rq->rd = rd;
5381
5382         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5383         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5384                 set_rq_online(rq);
5385
5386         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5387
5388         if (old_rd)
5389                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5390 }
5391
5392 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5393 {
5394         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5395
5396         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5397                 goto out;
5398         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5399                 goto free_span;
5400         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5401                 goto free_online;
5402         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5403                 goto free_dlo_mask;
5404
5405         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5406         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5407                 goto free_dlo_mask;
5408
5409         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5410                 goto free_rto_mask;
5411         return 0;
5412
5413 free_rto_mask:
5414         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5415 free_dlo_mask:
5416         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5417 free_online:
5418         free_cpumask_var(rd->online);
5419 free_span:
5420         free_cpumask_var(rd->span);
5421 out:
5422         return -ENOMEM;
5423 }
5424
5425 /*
5426  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5427  * members (mimicking the global state we have today).
5428  */
5429 struct root_domain def_root_domain;
5430
5431 static void init_defrootdomain(void)
5432 {
5433         init_rootdomain(&def_root_domain);
5434
5435         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5436 }
5437
5438 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5439 {
5440         struct root_domain *rd;
5441
5442         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5443         if (!rd)
5444                 return NULL;
5445
5446         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5447                 kfree(rd);
5448                 return NULL;
5449         }
5450
5451         return rd;
5452 }
5453
5454 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5455 {
5456         struct sched_group *tmp, *first;
5457
5458         if (!sg)
5459                 return;
5460
5461         first = sg;
5462         do {
5463                 tmp = sg->next;
5464
5465                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5466                         kfree(sg->sgp);
5467
5468                 kfree(sg);
5469                 sg = tmp;
5470         } while (sg != first);
5471 }
5472
5473 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5474 {
5475         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5476
5477         /*
5478          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5479          * nuke them all.
5480          */
5481         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5482                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5483         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5484                 kfree(sd->groups->sgp);
5485                 kfree(sd->groups);
5486         }
5487         kfree(sd);
5488 }
5489
5490 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5491 {
5492         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5493 }
5494
5495 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5496 {
5497         for (; sd; sd = sd->parent)
5498                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5499 }
5500
5501 /*
5502  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5503  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5504  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5505  *
5506  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5507  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5508  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5509  */
5510 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5511 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5512 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5513 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5514 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5515 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5516
5517 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5518 {
5519         struct sched_domain *sd;
5520         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5521         int id = cpu;
5522         int size = 1;
5523
5524         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5525         if (sd) {
5526                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5527                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5528                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5529         }
5530         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5531
5532         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5533         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5534         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5535
5536         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5537         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5538
5539         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5540         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5541 }
5542
5543 /*
5544  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5545  * hold the hotplug lock.
5546  */
5547 static void
5548 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5549 {
5550         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5551         struct sched_domain *tmp;
5552
5553         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5554         for (tmp = sd; tmp; ) {
5555                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5556                 if (!parent)
5557                         break;
5558
5559                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5560                         tmp->parent = parent->parent;
5561                         if (parent->parent)
5562                                 parent->parent->child = tmp;
5563                         /*
5564                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5565                          * degenerate parent; the spans match for this
5566                          * so the property transfers.
5567                          */
5568                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5569                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5570                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5571                 } else
5572                         tmp = tmp->parent;
5573         }
5574
5575         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5576                 tmp = sd;
5577                 sd = sd->parent;
5578                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5579                 if (sd)
5580                         sd->child = NULL;
5581         }
5582
5583         sched_domain_debug(sd, cpu);
5584
5585         rq_attach_root(rq, rd);
5586         tmp = rq->sd;
5587         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5588         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5589
5590         update_top_cache_domain(cpu);
5591 }
5592
5593 /* cpus with isolated domains */
5594 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5595
5596 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5597 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5598 {
5599         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5600         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5601         return 1;
5602 }
5603
5604 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5605
5606 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5607 {
5608         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5609 }
5610
5611 struct sd_data {
5612         struct sched_domain **__percpu sd;
5613         struct sched_group **__percpu sg;
5614         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5615 };
5616
5617 struct s_data {
5618         struct sched_domain ** __percpu sd;
5619         struct root_domain      *rd;
5620 };
5621
5622 enum s_alloc {
5623         sa_rootdomain,
5624         sa_sd,
5625         sa_sd_storage,
5626         sa_none,
5627 };
5628
5629 struct sched_domain_topology_level;
5630
5631 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5632 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5633
5634 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5635
5636 struct sched_domain_topology_level {
5637         sched_domain_init_f init;
5638         sched_domain_mask_f mask;
5639         int                 flags;
5640         int                 numa_level;
5641         struct sd_data      data;
5642 };
5643
5644 /*
5645  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5646  * domain traversal.
5647  *
5648  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5649  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5650  * range.
5651  *
5652  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5653  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5654  * cpu they're built on, so check that.
5655  *
5656  */
5657 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5658 {
5659         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5660         struct sd_data *sdd = sd->private;
5661         struct sched_domain *sibling;
5662         int i;
5663
5664         for_each_cpu(i, span) {
5665                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5666                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5667                         continue;
5668
5669                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5670         }
5671 }
5672
5673 /*
5674  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5675  * of this group that's also in the iteration mask.
5676  */
5677 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5678 {
5679         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5680 }
5681
5682 static int
5683 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5684 {
5685         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5686         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5687         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5688         struct sd_data *sdd = sd->private;
5689         struct sched_domain *child;
5690         int i;
5691
5692         cpumask_clear(covered);
5693
5694         for_each_cpu(i, span) {
5695                 struct cpumask *sg_span;
5696
5697                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5698                         continue;
5699
5700                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5701
5702                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5703                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5704                         continue;
5705
5706                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5707                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5708
5709                 if (!sg)
5710                         goto fail;
5711
5712                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5713                 if (child->child) {
5714                         child = child->child;
5715                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5716                 } else
5717                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5718
5719                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5720
5721                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5722                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5723                         build_group_mask(sd, sg);
5724
5725                 /*
5726                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5727                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5728                  * die on a /0 trap.
5729                  */
5730                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5731                 sg->sgp->power_orig = sg->sgp->power;
5732
5733                 /*
5734                  * Make sure the first group of this domain contains the
5735                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5736                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5737                  */
5738                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5739                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5740                         groups = sg;
5741
5742                 if (!first)
5743                         first = sg;
5744                 if (last)
5745                         last->next = sg;
5746                 last = sg;
5747                 last->next = first;
5748         }
5749         sd->groups = groups;
5750
5751         return 0;
5752
5753 fail:
5754         free_sched_groups(first, 0);
5755
5756         return -ENOMEM;
5757 }
5758
5759 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5760 {
5761         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5762         struct sched_domain *child = sd->child;
5763
5764         if (child)
5765                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5766
5767         if (sg) {
5768                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5769                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5770                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5771         }
5772
5773         return cpu;
5774 }
5775
5776 /*
5777  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5778  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5779  * and ->cpu_power to 0.
5780  *
5781  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5782  */
5783 static int
5784 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5785 {
5786         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5787         struct sd_data *sdd = sd->private;
5788         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5789         struct cpumask *covered;
5790         int i;
5791
5792         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5793         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5794
5795         if (cpu != cpumask_first(span))
5796                 return 0;
5797
5798         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5799         covered = sched_domains_tmpmask;
5800
5801         cpumask_clear(covered);
5802
5803         for_each_cpu(i, span) {
5804                 struct sched_group *sg;
5805                 int group, j;
5806
5807                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5808                         continue;
5809
5810                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5811                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5812                 sg->sgp->power = 0;
5813                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5814
5815                 for_each_cpu(j, span) {
5816                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5817                                 continue;
5818
5819                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5820                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5821                 }
5822
5823                 if (!first)
5824                         first = sg;
5825                 if (last)
5826                         last->next = sg;
5827                 last = sg;
5828         }
5829         last->next = first;
5830
5831         return 0;
5832 }
5833
5834 /*
5835  * Initialize sched groups cpu_power.
5836  *
5837  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5838  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5839  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5840  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5841  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5842  * less cpu_power.
5843  */
5844 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5845 {
5846         struct sched_group *sg = sd->groups;
5847
5848         WARN_ON(!sg);
5849
5850         do {
5851                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5852                 sg = sg->next;
5853         } while (sg != sd->groups);
5854
5855         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5856                 return;
5857
5858         update_group_power(sd, cpu);
5859         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5860 }
5861
5862 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5863 {
5864        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5865 }
5866
5867 /*
5868  * Initializers for schedule domains
5869  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5870  */
5871
5872 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5873 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5874 #else
5875 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5876 #endif
5877
5878 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5879 static noinline struct sched_domain *                                   \
5880 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5881 {                                                                       \
5882         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5883         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5884         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5885         sd->private = &tl->data;                                        \
5886         return sd;                                                      \
5887 }
5888
5889 SD_INIT_FUNC(CPU)
5890 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5891  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5892 #endif
5893 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5894  SD_INIT_FUNC(MC)
5895 #endif
5896 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5897  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5898 #endif
5899
5900 static int default_relax_domain_level = -1;
5901 int sched_domain_level_max;
5902
5903 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5904 {
5905         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5906                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5907
5908         return 1;
5909 }
5910 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5911
5912 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5913                                  struct sched_domain_attr *attr)
5914 {
5915         int request;
5916
5917         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5918                 if (default_relax_domain_level < 0)
5919                         return;
5920                 else
5921                         request = default_relax_domain_level;
5922         } else
5923                 request = attr->relax_domain_level;
5924         if (request < sd->level) {
5925                 /* turn off idle balance on this domain */
5926                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5927         } else {
5928                 /* turn on idle balance on this domain */
5929                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5930         }
5931 }
5932
5933 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5934 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5935
5936 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5937                                  const struct cpumask *cpu_map)
5938 {
5939         switch (what) {
5940         case sa_rootdomain:
5941                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5942                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5943         case sa_sd:
5944                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5945         case sa_sd_storage:
5946                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5947         case sa_none:
5948                 break;
5949         }
5950 }
5951
5952 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5953                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5954 {
5955         memset(d, 0, sizeof(*d));
5956
5957         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5958                 return sa_sd_storage;
5959         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5960         if (!d->sd)
5961                 return sa_sd_storage;
5962         d->rd = alloc_rootdomain();
5963         if (!d->rd)
5964                 return sa_sd;
5965         return sa_rootdomain;
5966 }
5967
5968 /*
5969  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5970  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5971  * will not free the data we're using.
5972  */
5973 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5974 {
5975         struct sd_data *sdd = sd->private;
5976
5977         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5978         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5979
5980         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5981                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5982
5983         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5984                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5985 }
5986
5987 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5988 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5989 {
5990         return topology_thread_cpumask(cpu);
5991 }
5992 #endif
5993
5994 /*
5995  * Topology list, bottom-up.
5996  */
5997 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5998 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5999         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
6000 #endif
6001 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6002         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
6003 #endif
6004 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6005         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6006 #endif
6007         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6008         { NULL, },
6009 };
6010
6011 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6012
6013 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6014         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
6015
6016 #ifdef CONFIG_NUMA
6017
6018 static int sched_domains_numa_levels;
6019 static int *sched_domains_numa_distance;
6020 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6021 static int sched_domains_curr_level;
6022
6023 static inline int sd_local_flags(int level)
6024 {
6025         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6026                 return 0;
6027
6028         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6029 }
6030
6031 static struct sched_domain *
6032 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6033 {
6034         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6035         int level = tl->numa_level;
6036         int sd_weight = cpumask_weight(
6037                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6038
6039         *sd = (struct sched_domain){
6040                 .min_interval           = sd_weight,
6041                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6042                 .busy_factor            = 32,
6043                 .imbalance_pct          = 125,
6044                 .cache_nice_tries       = 2,
6045                 .busy_idx               = 3,
6046                 .idle_idx               = 2,
6047                 .newidle_idx            = 0,
6048                 .wake_idx               = 0,
6049                 .forkexec_idx           = 0,
6050
6051                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6052                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6053                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6054                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6055                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6056                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6057                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6058                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6059                                         | 1*SD_SERIALIZE
6060                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6061                                         | 1*SD_NUMA
6062                                         | sd_local_flags(level)
6063                                         ,
6064                 .last_balance           = jiffies,
6065                 .balance_interval       = sd_weight,
6066         };
6067         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6068         sd->private = &tl->data;
6069
6070         /*
6071          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6072          */
6073         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6074
6075         return sd;
6076 }
6077
6078 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6079 {
6080         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6081 }
6082
6083 static void sched_numa_warn(const char *str)
6084 {
6085         static int done = false;
6086         int i,j;
6087
6088         if (done)
6089                 return;
6090
6091         done = true;
6092
6093         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6094
6095         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6096                 printk(KERN_WARNING "  ");
6097                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6098                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6099                 printk(KERN_CONT "\n");
6100         }
6101         printk(KERN_WARNING "\n");
6102 }
6103
6104 static bool find_numa_distance(int distance)
6105 {
6106         int i;
6107
6108         if (distance == node_distance(0, 0))
6109                 return true;
6110
6111         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6112                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6113                         return true;
6114         }
6115
6116         return false;
6117 }
6118
6119 static void sched_init_numa(void)
6120 {
6121         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6122         struct sched_domain_topology_level *tl;
6123         int level = 0;
6124         int i, j, k;
6125
6126         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6127         if (!sched_domains_numa_distance)
6128                 return;
6129
6130         /*
6131          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6132          * unique distances in the node_distance() table.
6133          *
6134          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6135          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6136          */
6137         next_distance = curr_distance;
6138         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6139                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6140                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6141                                 int distance = node_distance(i, k);
6142
6143                                 if (distance > curr_distance &&
6144                                     (distance < next_distance ||
6145                                      next_distance == curr_distance))
6146                                         next_distance = distance;
6147
6148                                 /*
6149                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6150                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6151                                  * equally connected to A.
6152                                  */
6153                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6154                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6155
6156                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6157                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6158                         }
6159                         if (next_distance != curr_distance) {
6160                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6161                                 sched_domains_numa_levels = level;
6162                                 curr_distance = next_distance;
6163                         } else break;
6164                 }
6165
6166                 /*
6167                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6168                  */
6169                 if (!sched_debug())
6170                         break;
6171         }
6172         /*
6173          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6174          * identity distance node_distance(i,i).
6175          *
6176          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6177          * numbers.
6178          */
6179
6180         /*
6181          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6182          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6183          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6184          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6185          * in other functions.
6186          *
6187          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6188          */
6189         sched_domains_numa_levels = 0;
6190
6191         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6192         if (!sched_domains_numa_masks)
6193                 return;
6194
6195         /*
6196          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6197          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6198          */
6199         for (i = 0; i < level; i++) {
6200                 sched_domains_numa_masks[i] =
6201                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6202                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6203                         return;
6204
6205                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6206                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6207                         if (!mask)
6208                                 return;
6209
6210                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6211
6212                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6213                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6214                                         continue;
6215
6216                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6217                         }
6218                 }
6219         }
6220
6221         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6222                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6223         if (!tl)
6224                 return;
6225
6226         /*
6227          * Copy the default topology bits..
6228          */
6229         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6230                 tl[i] = default_topology[i];
6231
6232         /*
6233          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6234          */
6235         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6236                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6237                         .init = sd_numa_init,
6238                         .mask = sd_numa_mask,
6239                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6240                         .numa_level = j,
6241                 };
6242         }
6243
6244         sched_domain_topology = tl;
6245
6246         sched_domains_numa_levels = level;
6247 }
6248
6249 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6250 {
6251         int i, j;
6252         int node = cpu_to_node(cpu);
6253
6254         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6255                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6256                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6257                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6258                 }
6259         }
6260 }
6261
6262 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6263 {
6264         int i, j;
6265         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6266                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6267                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6268         }
6269 }
6270
6271 /*
6272  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6273  * are onlined.
6274  */
6275 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6276                                            unsigned long action,
6277                                            void *hcpu)
6278 {
6279         int cpu = (long)hcpu;
6280
6281         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6282         case CPU_ONLINE:
6283                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6284                 break;
6285
6286         case CPU_DEAD:
6287                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6288                 break;
6289
6290         default:
6291                 return NOTIFY_DONE;
6292         }
6293
6294         return NOTIFY_OK;
6295 }
6296 #else
6297 static inline void sched_init_numa(void)
6298 {
6299 }
6300
6301 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6302                                            unsigned long action,
6303                                            void *hcpu)
6304 {
6305         return 0;
6306 }
6307 #endif /* CONFIG_NUMA */
6308
6309 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6310 {
6311         struct sched_domain_topology_level *tl;
6312         int j;
6313
6314         for_each_sd_topology(tl) {
6315                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6316
6317                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6318                 if (!sdd->sd)
6319                         return -ENOMEM;
6320
6321                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6322                 if (!sdd->sg)
6323                         return -ENOMEM;
6324
6325                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6326                 if (!sdd->sgp)
6327                         return -ENOMEM;
6328
6329                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6330                         struct sched_domain *sd;
6331                         struct sched_group *sg;
6332                         struct sched_group_power *sgp;
6333
6334                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6335                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6336                         if (!sd)
6337                                 return -ENOMEM;
6338
6339                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6340
6341                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6342                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6343                         if (!sg)
6344                                 return -ENOMEM;
6345
6346                         sg->next = sg;
6347
6348                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6349
6350                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6351                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6352                         if (!sgp)
6353                                 return -ENOMEM;
6354
6355                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6356                 }
6357         }
6358
6359         return 0;
6360 }
6361
6362 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6363 {
6364         struct sched_domain_topology_level *tl;
6365         int j;
6366
6367         for_each_sd_topology(tl) {
6368                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6369
6370                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6371                         struct sched_domain *sd;
6372
6373                         if (sdd->sd) {
6374                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6375                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6376                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6377                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6378                         }
6379
6380                         if (sdd->sg)
6381                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6382                         if (sdd->sgp)
6383                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6384                 }
6385                 free_percpu(sdd->sd);
6386                 sdd->sd = NULL;
6387                 free_percpu(sdd->sg);
6388                 sdd->sg = NULL;
6389                 free_percpu(sdd->sgp);
6390                 sdd->sgp = NULL;
6391         }
6392 }
6393
6394 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6395                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6396                 struct sched_domain *child, int cpu)
6397 {
6398         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6399         if (!sd)
6400                 return child;
6401
6402         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6403         if (child) {
6404                 sd->level = child->level + 1;
6405                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6406                 child->parent = sd;
6407                 sd->child = child;
6408         }
6409         set_domain_attribute(sd, attr);
6410
6411         return sd;
6412 }
6413
6414 /*
6415  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6416  * to the individual cpus
6417  */
6418 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6419                                struct sched_domain_attr *attr)
6420 {
6421         enum s_alloc alloc_state;
6422         struct sched_domain *sd;
6423         struct s_data d;
6424         int i, ret = -ENOMEM;
6425
6426         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6427         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6428                 goto error;
6429
6430         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6431         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6432                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6433
6434                 sd = NULL;
6435                 for_each_sd_topology(tl) {
6436                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6437                         if (tl == sched_domain_topology)
6438                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6439                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6440                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6441                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6442                                 break;
6443                 }
6444         }
6445
6446         /* Build the groups for the domains */
6447         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6448                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6449                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6450                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6451                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6452                                         goto error;
6453                         } else {
6454                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6455                                         goto error;
6456                         }
6457                 }
6458         }
6459
6460         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6461         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6462                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6463                         continue;
6464
6465                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6466                         claim_allocations(i, sd);
6467                         init_sched_groups_power(i, sd);
6468                 }
6469         }
6470
6471         /* Attach the domains */
6472         rcu_read_lock();
6473         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6474                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6475                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6476         }
6477         rcu_read_unlock();
6478
6479         ret = 0;
6480 error:
6481         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6482         return ret;
6483 }
6484
6485 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6486 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6487 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6488                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6489
6490 /*
6491  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6492  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6493  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6494  */
6495 static cpumask_var_t fallback_doms;
6496
6497 /*
6498  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6499  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6500  * or 0 if it stayed the same.
6501  */
6502 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6503 {
6504         return 0;
6505 }
6506
6507 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6508 {
6509         int i;
6510         cpumask_var_t *doms;
6511
6512         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6513         if (!doms)
6514                 return NULL;
6515         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6516                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6517                         free_sched_domains(doms, i);
6518                         return NULL;
6519                 }
6520         }
6521         return doms;
6522 }
6523
6524 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6525 {
6526         unsigned int i;
6527         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6528                 free_cpumask_var(doms[i]);
6529         kfree(doms);
6530 }
6531
6532 /*
6533  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6534  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6535  * exclude other special cases in the future.
6536  */
6537 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6538 {
6539         int err;
6540
6541         arch_update_cpu_topology();
6542         ndoms_cur = 1;
6543         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6544         if (!doms_cur)
6545                 doms_cur = &fallback_doms;
6546         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6547         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6548         register_sched_domain_sysctl();
6549
6550         return err;
6551 }
6552
6553 /*
6554  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6555  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6556  */
6557 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6558 {
6559         int i;
6560
6561         rcu_read_lock();
6562         for_each_cpu(i, cpu_map)
6563                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6564         rcu_read_unlock();
6565 }
6566
6567 /* handle null as "default" */
6568 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6569                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6570 {
6571         struct sched_domain_attr tmp;
6572
6573         /* fast path */
6574         if (!new && !cur)
6575                 return 1;
6576
6577         tmp = SD_ATTR_INIT;
6578         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6579                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6580                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6581 }
6582
6583 /*
6584  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6585  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6586  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6587  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6588  *
6589  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6590  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6591  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6592  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6593  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6594  * it as it is.
6595  *
6596  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6597  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6598  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6599  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6600  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6601  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6602  *
6603  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6604  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6605  * and it will not create the default domain.
6606  *
6607  * Call with hotplug lock held
6608  */
6609 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6610                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6611 {
6612         int i, j, n;
6613         int new_topology;
6614
6615         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6616
6617         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6618         unregister_sched_domain_sysctl();
6619
6620         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6621         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6622
6623         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6624
6625         /* Destroy deleted domains */
6626         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6627                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6628                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6629                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6630                                 goto match1;
6631                 }
6632                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6633                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6634 match1:
6635                 ;
6636         }
6637
6638         n = ndoms_cur;
6639         if (doms_new == NULL) {
6640                 n = 0;
6641                 doms_new = &fallback_doms;
6642                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6643                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6644         }
6645
6646         /* Build new domains */
6647         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6648                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6649                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6650                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6651                                 goto match2;
6652                 }
6653                 /* no match - add a new doms_new */
6654                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6655 match2:
6656                 ;
6657         }
6658
6659         /* Remember the new sched domains */
6660         if (doms_cur != &fallback_doms)
6661                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6662         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6663         doms_cur = doms_new;
6664         dattr_cur = dattr_new;
6665         ndoms_cur = ndoms_new;
6666
6667         register_sched_domain_sysctl();
6668
6669         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6670 }
6671
6672 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6673
6674 /*
6675  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6676  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6677  * around partition_sched_domains().
6678  *
6679  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6680  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6681  */
6682 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6683                              void *hcpu)
6684 {
6685         switch (action) {
6686         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6687         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6688
6689                 /*
6690                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6691                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6692                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6693                  * domain, ignoring cpusets.
6694                  */
6695                 num_cpus_frozen--;
6696                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6697                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6698                         break;
6699                 }
6700
6701                 /*
6702                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6703                  * restore the original sched domains by considering the
6704                  * cpuset configurations.
6705                  */
6706
6707         case CPU_ONLINE:
6708         case CPU_DOWN_FAILED:
6709                 cpuset_update_active_cpus(true);
6710                 break;
6711         default:
6712                 return NOTIFY_DONE;
6713         }
6714         return NOTIFY_OK;
6715 }
6716
6717 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6718                                void *hcpu)
6719 {
6720         switch (action) {
6721         case CPU_DOWN_PREPARE:
6722                 cpuset_update_active_cpus(false);
6723                 break;
6724         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6725                 num_cpus_frozen++;
6726                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6727                 break;
6728         default:
6729                 return NOTIFY_DONE;
6730         }
6731         return NOTIFY_OK;
6732 }
6733
6734 void __init sched_init_smp(void)
6735 {
6736         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6737
6738         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6739         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6740
6741         sched_init_numa();
6742
6743         /*
6744          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6745          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6746          * happen.
6747          */
6748         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6749         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6750         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6751         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6752                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6753         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6754
6755         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6756         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6757         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6758
6759         init_hrtick();
6760
6761         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6762         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6763                 BUG();
6764         sched_init_granularity();
6765         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6766
6767         init_sched_rt_class();
6768         init_sched_dl_class();
6769 }
6770 #else
6771 void __init sched_init_smp(void)
6772 {
6773         sched_init_granularity();
6774 }
6775 #endif /* CONFIG_SMP */
6776
6777 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6778
6779 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6780 {
6781         return in_lock_functions(addr) ||
6782                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6783                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6784 }
6785
6786 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6787 /*
6788  * Default task group.
6789  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6790  */
6791 struct task_group root_task_group;
6792 LIST_HEAD(task_groups);
6793 #endif
6794
6795 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6796
6797 void __init sched_init(void)
6798 {
6799         int i, j;
6800         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6801
6802 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6803         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6804 #endif
6805 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6806         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6807 #endif
6808 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6809         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6810 #endif
6811         if (alloc_size) {
6812                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6813
6814 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6815                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6816                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6817
6818                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6819                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6820
6821 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6822 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6823                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6824                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6825
6826                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6827                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6828
6829 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6830 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6831                 for_each_possible_cpu(i) {
6832                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6833                         ptr += cpumask_size();
6834                 }
6835 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6836         }
6837
6838         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6839                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6840         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6841                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6842
6843 #ifdef CONFIG_SMP
6844         init_defrootdomain();
6845 #endif
6846
6847 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6848         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6849                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6850 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6851
6852 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6853         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6854         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6855         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6856         autogroup_init(&init_task);
6857
6858 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6859
6860         for_each_possible_cpu(i) {
6861                 struct rq *rq;
6862
6863                 rq = cpu_rq(i);
6864                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6865                 rq->nr_running = 0;
6866                 rq->calc_load_active = 0;
6867                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6868                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6869                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6870                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6871 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6872                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6873                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6874                 /*
6875                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6876                  *
6877                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6878                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6879                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6880                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6881                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6882                  * (se->load.weight).
6883                  *
6884                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6885                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6886                  * then A0's share of the cpu resource is:
6887                  *
6888                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6889                  *
6890                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6891                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6892                  */
6893                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6894                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6895 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6896
6897                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6898 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6899                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6900 #endif
6901
6902                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6903                         rq->cpu_load[j] = 0;
6904
6905                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6906
6907 #ifdef CONFIG_SMP
6908                 rq->sd = NULL;
6909                 rq->rd = NULL;
6910                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6911                 rq->post_schedule = 0;
6912                 rq->active_balance = 0;
6913                 rq->next_balance = jiffies;
6914                 rq->push_cpu = 0;
6915                 rq->cpu = i;
6916                 rq->online = 0;
6917                 rq->idle_stamp = 0;
6918                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6919                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6920
6921                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6922
6923                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6924 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6925                 rq->nohz_flags = 0;
6926 #endif
6927 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6928                 rq->last_sched_tick = 0;
6929 #endif
6930 #endif
6931                 init_rq_hrtick(rq);
6932                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6933         }
6934
6935         set_load_weight(&init_task);
6936
6937 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6938         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6939 #endif
6940
6941         /*
6942          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6943          */
6944         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6945         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6946
6947         /*
6948          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6949          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6950          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6951          * when this runqueue becomes "idle".
6952          */
6953         init_idle(current, smp_processor_id());
6954
6955         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6956
6957         /*
6958          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6959          */
6960         current->sched_class = &fair_sched_class;
6961
6962 #ifdef CONFIG_SMP
6963         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6964         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6965         if (cpu_isolated_map == NULL)
6966                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6967         idle_thread_set_boot_cpu();
6968 #endif
6969         init_sched_fair_class();
6970
6971         scheduler_running = 1;
6972 }
6973
6974 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6975 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6976 {
6977         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6978
6979         return (nested == preempt_offset);
6980 }
6981
6982 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6983 {
6984         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6985
6986         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6987         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6988              !is_idle_task(current)) ||
6989             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6990                 return;
6991         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6992                 return;
6993         prev_jiffy = jiffies;
6994
6995         printk(KERN_ERR
6996                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6997                         file, line);
6998         printk(KERN_ERR
6999                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7000                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7001                         current->pid, current->comm);
7002
7003         debug_show_held_locks(current);
7004         if (irqs_disabled())
7005                 print_irqtrace_events(current);
7006 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7007         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7008                 pr_err("Preemption disabled at:");
7009                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7010                 pr_cont("\n");
7011         }
7012 #endif
7013         dump_stack();
7014 }
7015 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7016 #endif
7017
7018 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7019 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7020 {
7021         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7022         struct sched_attr attr = {
7023                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7024         };
7025         int old_prio = p->prio;
7026         int on_rq;
7027
7028         on_rq = p->on_rq;
7029         if (on_rq)
7030                 dequeue_task(rq, p, 0);
7031         __setscheduler(rq, p, &attr);
7032         if (on_rq) {
7033                 enqueue_task(rq, p, 0);
7034                 resched_task(rq->curr);
7035         }
7036
7037         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7038 }
7039
7040 void normalize_rt_tasks(void)
7041 {
7042         struct task_struct *g, *p;
7043         unsigned long flags;
7044         struct rq *rq;
7045
7046         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7047         do_each_thread(g, p) {
7048                 /*
7049                  * Only normalize user tasks:
7050                  */
7051                 if (!p->mm)
7052                         continue;
7053
7054                 p->se.exec_start                = 0;
7055 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7056                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7057                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7058                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7059 #endif
7060
7061                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7062                         /*
7063                          * Renice negative nice level userspace
7064                          * tasks back to 0:
7065                          */
7066                         if (task_nice(p) < 0 && p->mm)
7067                                 set_user_nice(p, 0);
7068                         continue;
7069                 }
7070
7071                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7072                 rq = __task_rq_lock(p);
7073
7074                 normalize_task(rq, p);
7075
7076                 __task_rq_unlock(rq);
7077                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7078         } while_each_thread(g, p);
7079
7080         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7081 }
7082
7083 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7084
7085 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7086 /*
7087  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7088  *
7089  * They can only be called when the whole system has been
7090  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7091  * activity can take place. Using them for anything else would
7092  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7093  * under any other configuration.
7094  */
7095
7096 /**
7097  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7098  * @cpu: the processor in question.
7099  *
7100  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7101  *
7102  * Return: The current task for @cpu.
7103  */
7104 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7105 {
7106         return cpu_curr(cpu);
7107 }
7108
7109 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7110
7111 #ifdef CONFIG_IA64
7112 /**
7113  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7114  * @cpu: the processor in question.
7115  * @p: the task pointer to set.
7116  *
7117  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7118  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7119  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7120  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7121  * and caller must save the original value of the current task (see
7122  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7123  * re-starting the system.
7124  *
7125  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7126  */
7127 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7128 {
7129         cpu_curr(cpu) = p;
7130 }
7131
7132 #endif
7133
7134 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7135 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7136 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7137
7138 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7139 {
7140         free_fair_sched_group(tg);
7141         free_rt_sched_group(tg);
7142         autogroup_free(tg);
7143         kfree(tg);
7144 }
7145
7146 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7147 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7148 {
7149         struct task_group *tg;
7150
7151         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7152         if (!tg)
7153                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7154
7155         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7156                 goto err;
7157
7158         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7159                 goto err;
7160
7161         return tg;
7162
7163 err:
7164         free_sched_group(tg);
7165         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7166 }
7167
7168 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7169 {
7170         unsigned long flags;
7171
7172         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7173         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7174
7175         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7176
7177         tg->parent = parent;
7178         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7179         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7180         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7181 }
7182
7183 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7184 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7185 {
7186         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7187         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7188 }
7189
7190 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7191 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7192 {
7193         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7194         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7195 }
7196
7197 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7198 {
7199         unsigned long flags;
7200         int i;
7201
7202         /* end participation in shares distribution */
7203         for_each_possible_cpu(i)
7204                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7205
7206         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7207         list_del_rcu(&tg->list);
7208         list_del_rcu(&tg->siblings);
7209         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7210 }
7211
7212 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7213  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7214  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7215  *      reflect its new group.
7216  */
7217 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7218 {
7219         struct task_group *tg;
7220         int on_rq, running;
7221         unsigned long flags;
7222         struct rq *rq;
7223
7224         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7225
7226         running = task_current(rq, tsk);
7227         on_rq = tsk->on_rq;
7228
7229         if (on_rq)
7230                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7231         if (unlikely(running))
7232                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7233
7234         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7235                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7236                           struct task_group, css);
7237         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7238         tsk->sched_task_group = tg;
7239
7240 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7241         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7242                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7243         else
7244 #endif
7245                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7246
7247         if (unlikely(running))
7248                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7249         if (on_rq)
7250                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7251
7252         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7253 }
7254 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7255
7256 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7257 /*
7258  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7259  */
7260 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7261
7262 /* Must be called with tasklist_lock held */
7263 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7264 {
7265         struct task_struct *g, *p;
7266
7267         do_each_thread(g, p) {
7268                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7269                         return 1;
7270         } while_each_thread(g, p);
7271
7272         return 0;
7273 }
7274
7275 struct rt_schedulable_data {
7276         struct task_group *tg;
7277         u64 rt_period;
7278         u64 rt_runtime;
7279 };
7280
7281 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7282 {
7283         struct rt_schedulable_data *d = data;
7284         struct task_group *child;
7285         unsigned long total, sum = 0;
7286         u64 period, runtime;
7287
7288         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7289         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7290
7291         if (tg == d->tg) {
7292                 period = d->rt_period;
7293                 runtime = d->rt_runtime;
7294         }
7295
7296         /*
7297          * Cannot have more runtime than the period.
7298          */
7299         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7300                 return -EINVAL;
7301
7302         /*
7303          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7304          */
7305         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7306                 return -EBUSY;
7307
7308         total = to_ratio(period, runtime);
7309
7310         /*
7311          * Nobody can have more than the global setting allows.
7312          */
7313         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7314                 return -EINVAL;
7315
7316         /*
7317          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7318          */
7319         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7320                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7321                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7322
7323                 if (child == d->tg) {
7324                         period = d->rt_period;
7325                         runtime = d->rt_runtime;
7326                 }
7327
7328                 sum += to_ratio(period, runtime);
7329         }
7330
7331         if (sum > total)
7332                 return -EINVAL;
7333
7334         return 0;
7335 }
7336
7337 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7338 {
7339         int ret;
7340
7341         struct rt_schedulable_data data = {
7342                 .tg = tg,
7343                 .rt_period = period,
7344                 .rt_runtime = runtime,
7345         };
7346
7347         rcu_read_lock();
7348         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7349         rcu_read_unlock();
7350
7351         return ret;
7352 }
7353
7354 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7355                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7356 {
7357         int i, err = 0;
7358
7359         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7360         read_lock(&tasklist_lock);
7361         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7362         if (err)
7363                 goto unlock;
7364
7365         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7366         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7367         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7368
7369         for_each_possible_cpu(i) {
7370                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7371
7372                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7373                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7374                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7375         }
7376         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7377 unlock:
7378         read_unlock(&tasklist_lock);
7379         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7380
7381         return err;
7382 }
7383
7384 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7385 {
7386         u64 rt_runtime, rt_period;
7387
7388         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7389         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7390         if (rt_runtime_us < 0)
7391                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7392
7393         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7394 }
7395
7396 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7397 {
7398         u64 rt_runtime_us;
7399
7400         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7401                 return -1;
7402
7403         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7404         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7405         return rt_runtime_us;
7406 }
7407
7408 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7409 {
7410         u64 rt_runtime, rt_period;
7411
7412         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7413         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7414
7415         if (rt_period == 0)
7416                 return -EINVAL;
7417
7418         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7419 }
7420
7421 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7422 {
7423         u64 rt_period_us;
7424
7425         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7426         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7427         return rt_period_us;
7428 }
7429 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7430
7431 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7432 static int sched_rt_global_constraints(void)
7433 {
7434         int ret = 0;
7435
7436         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7437         read_lock(&tasklist_lock);
7438         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7439         read_unlock(&tasklist_lock);
7440         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7441
7442         return ret;
7443 }
7444
7445 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7446 {
7447         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7448         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7449                 return 0;
7450
7451         return 1;
7452 }
7453
7454 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7455 static int sched_rt_global_constraints(void)
7456 {
7457         unsigned long flags;
7458         int i, ret = 0;
7459
7460         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7461         for_each_possible_cpu(i) {
7462                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7463
7464                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7465                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7466                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7467         }
7468         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7469
7470         return ret;
7471 }
7472 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7473
7474 static int sched_dl_global_constraints(void)
7475 {
7476         u64 runtime = global_rt_runtime();
7477         u64 period = global_rt_period();
7478         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7479         int cpu, ret = 0;
7480         unsigned long flags;
7481
7482         /*
7483          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7484          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7485          * any of the root_domains.
7486          *
7487          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7488          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7489          * solutions is welcome!
7490          */
7491         for_each_possible_cpu(cpu) {
7492                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7493
7494                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7495                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7496                         ret = -EBUSY;
7497                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7498
7499                 if (ret)
7500                         break;
7501         }
7502
7503         return ret;
7504 }
7505
7506 static void sched_dl_do_global(void)
7507 {
7508         u64 new_bw = -1;
7509         int cpu;
7510         unsigned long flags;
7511
7512         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7513         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7514
7515         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7516                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7517
7518         /*
7519          * FIXME: As above...
7520          */
7521         for_each_possible_cpu(cpu) {
7522                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7523
7524                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7525                 dl_b->bw = new_bw;
7526                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7527         }
7528 }
7529
7530 static int sched_rt_global_validate(void)
7531 {
7532         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7533                 return -EINVAL;
7534
7535         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7536                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7537                 return -EINVAL;
7538
7539         return 0;
7540 }
7541
7542 static void sched_rt_do_global(void)
7543 {
7544         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7545         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7546 }
7547
7548 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7549                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7550                 loff_t *ppos)
7551 {
7552         int old_period, old_runtime;
7553         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7554         int ret;
7555
7556         mutex_lock(&mutex);
7557         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7558         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7559
7560         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7561
7562         if (!ret && write) {
7563                 ret = sched_rt_global_validate();
7564                 if (ret)
7565                         goto undo;
7566
7567                 ret = sched_rt_global_constraints();
7568                 if (ret)
7569                         goto undo;
7570
7571                 ret = sched_dl_global_constraints();
7572                 if (ret)
7573                         goto undo;
7574
7575                 sched_rt_do_global();
7576                 sched_dl_do_global();
7577         }
7578         if (0) {
7579 undo:
7580                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7581                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7582         }
7583         mutex_unlock(&mutex);
7584
7585         return ret;
7586 }
7587
7588 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7589                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7590                 loff_t *ppos)
7591 {
7592         int ret;
7593         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7594
7595         mutex_lock(&mutex);
7596         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7597         /* make sure that internally we keep jiffies */
7598         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7599         if (!ret && write) {
7600                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7601                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7602         }
7603         mutex_unlock(&mutex);
7604         return ret;
7605 }
7606
7607 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7608
7609 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7610 {
7611         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7612 }
7613
7614 static struct cgroup_subsys_state *
7615 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7616 {
7617         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7618         struct task_group *tg;
7619
7620         if (!parent) {
7621                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7622                 return &root_task_group.css;
7623         }
7624
7625         tg = sched_create_group(parent);
7626         if (IS_ERR(tg))
7627                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7628
7629         return &tg->css;
7630 }
7631
7632 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7633 {
7634         struct task_group *tg = css_tg(css);
7635         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7636
7637         if (parent)
7638                 sched_online_group(tg, parent);
7639         return 0;
7640 }
7641
7642 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7643 {
7644         struct task_group *tg = css_tg(css);
7645
7646         sched_destroy_group(tg);
7647 }
7648
7649 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7650 {
7651         struct task_group *tg = css_tg(css);
7652
7653         sched_offline_group(tg);
7654 }
7655
7656 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7657                                  struct cgroup_taskset *tset)
7658 {
7659         struct task_struct *task;
7660
7661         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7662 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7663                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7664                         return -EINVAL;
7665 #else
7666                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7667                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7668                         return -EINVAL;
7669 #endif
7670         }
7671         return 0;
7672 }
7673
7674 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7675                               struct cgroup_taskset *tset)
7676 {
7677         struct task_struct *task;
7678
7679         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7680                 sched_move_task(task);
7681 }
7682
7683 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7684                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7685                             struct task_struct *task)
7686 {
7687         /*
7688          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7689          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7690          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7691          */
7692         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7693                 return;
7694
7695         sched_move_task(task);
7696 }
7697
7698 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7699 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7700                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7701 {
7702         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7703 }
7704
7705 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7706                                struct cftype *cft)
7707 {
7708         struct task_group *tg = css_tg(css);
7709
7710         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7711 }
7712
7713 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7714 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7715
7716 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7717 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7718
7719 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7720
7721 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7722 {
7723         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7724         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7725
7726         if (tg == &root_task_group)
7727                 return -EINVAL;
7728
7729         /*
7730          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7731          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7732          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7733          */
7734         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7735                 return -EINVAL;
7736
7737         /*
7738          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7739          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7740          * feasibility.
7741          */
7742         if (period > max_cfs_quota_period)
7743                 return -EINVAL;
7744
7745         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7746         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7747         if (ret)
7748                 goto out_unlock;
7749
7750         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7751         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7752         /*
7753          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7754          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7755          */
7756         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7757                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7758         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7759         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7760         cfs_b->quota = quota;
7761
7762         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7763         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7764         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7765                 /* force a reprogram */
7766                 cfs_b->timer_active = 0;
7767                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7768         }
7769         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7770
7771         for_each_possible_cpu(i) {
7772                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7773                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7774
7775                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7776                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7777                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7778
7779                 if (cfs_rq->throttled)
7780                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7781                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7782         }
7783         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7784                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7785 out_unlock:
7786         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7787
7788         return ret;
7789 }
7790
7791 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7792 {
7793         u64 quota, period;
7794
7795         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7796         if (cfs_quota_us < 0)
7797                 quota = RUNTIME_INF;
7798         else
7799                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7800
7801         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7802 }
7803
7804 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7805 {
7806         u64 quota_us;
7807
7808         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7809                 return -1;
7810
7811         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7812         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7813
7814         return quota_us;
7815 }
7816
7817 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7818 {
7819         u64 quota, period;
7820
7821         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7822         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7823
7824         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7825 }
7826
7827 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7828 {
7829         u64 cfs_period_us;
7830
7831         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7832         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7833
7834         return cfs_period_us;
7835 }
7836
7837 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7838                                   struct cftype *cft)
7839 {
7840         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7841 }
7842
7843 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7844                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7845 {
7846         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7847 }
7848
7849 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7850                                    struct cftype *cft)
7851 {
7852         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7853 }
7854
7855 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7856                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7857 {
7858         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7859 }
7860
7861 struct cfs_schedulable_data {
7862         struct task_group *tg;
7863         u64 period, quota;
7864 };
7865
7866 /*
7867  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7868  * note: units are usecs
7869  */
7870 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7871                                struct cfs_schedulable_data *d)
7872 {
7873         u64 quota, period;
7874
7875         if (tg == d->tg) {
7876                 period = d->period;
7877                 quota = d->quota;
7878         } else {
7879                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7880                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7881         }
7882
7883         /* note: these should typically be equivalent */
7884         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7885                 return RUNTIME_INF;
7886
7887         return to_ratio(period, quota);
7888 }
7889
7890 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7891 {
7892         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7893         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7894         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7895
7896         if (!tg->parent) {
7897                 quota = RUNTIME_INF;
7898         } else {
7899                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7900
7901                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7902                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7903
7904                 /*
7905                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7906                  * limit is set
7907                  */
7908                 if (quota == RUNTIME_INF)
7909                         quota = parent_quota;
7910                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7911                         return -EINVAL;
7912         }
7913         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7914
7915         return 0;
7916 }
7917
7918 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7919 {
7920         int ret;
7921         struct cfs_schedulable_data data = {
7922                 .tg = tg,
7923                 .period = period,
7924                 .quota = quota,
7925         };
7926
7927         if (quota != RUNTIME_INF) {
7928                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7929                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7930         }
7931
7932         rcu_read_lock();
7933         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7934         rcu_read_unlock();
7935
7936         return ret;
7937 }
7938
7939 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
7940 {
7941         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7942         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7943
7944         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
7945         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
7946         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
7947
7948         return 0;
7949 }
7950 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7951 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7952
7953 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7954 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7955                                 struct cftype *cft, s64 val)
7956 {
7957         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7958 }
7959
7960 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7961                                struct cftype *cft)
7962 {
7963         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7964 }
7965
7966 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7967                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7968 {
7969         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7970 }
7971
7972 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7973                                    struct cftype *cft)
7974 {
7975         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7976 }
7977 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7978
7979 static struct cftype cpu_files[] = {
7980 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7981         {
7982                 .name = "shares",
7983                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7984                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7985         },
7986 #endif
7987 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7988         {
7989                 .name = "cfs_quota_us",
7990                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7991                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7992         },
7993         {
7994                 .name = "cfs_period_us",
7995                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7996                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7997         },
7998         {
7999                 .name = "stat",
8000                 .seq_show = cpu_stats_show,
8001         },
8002 #endif
8003 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8004         {
8005                 .name = "rt_runtime_us",
8006                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8007                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8008         },
8009         {
8010                 .name = "rt_period_us",
8011                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8012                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8013         },
8014 #endif
8015         { }     /* terminate */
8016 };
8017
8018 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8019         .name           = "cpu",
8020         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8021         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8022         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8023         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8024         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8025         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8026         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8027         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8028         .base_cftypes   = cpu_files,
8029         .early_init     = 1,
8030 };
8031
8032 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8033
8034 void dump_cpu_task(int cpu)
8035 {
8036         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8037         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8038 }