Linux-libre 3.16.85-gnu
[librecmc/linux-libre.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 <linux/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77 #include <linux/nospec.h>
78
79 #include <asm/switch_to.h>
80 #include <asm/tlb.h>
81 #include <asm/irq_regs.h>
82 #include <asm/mutex.h>
83 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
84 #include <asm/paravirt.h>
85 #endif
86
87 #include "sched.h"
88 #include "../workqueue_internal.h"
89 #include "../smpboot.h"
90
91 #define CREATE_TRACE_POINTS
92 #include <trace/events/sched.h>
93
94 #ifdef smp_mb__before_atomic
95 void __smp_mb__before_atomic(void)
96 {
97         smp_mb__before_atomic();
98 }
99 EXPORT_SYMBOL(__smp_mb__before_atomic);
100 #endif
101
102 #ifdef smp_mb__after_atomic
103 void __smp_mb__after_atomic(void)
104 {
105         smp_mb__after_atomic();
106 }
107 EXPORT_SYMBOL(__smp_mb__after_atomic);
108 #endif
109
110 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
111 {
112         unsigned long delta;
113         ktime_t soft, hard, now;
114
115         for (;;) {
116                 if (hrtimer_active(period_timer))
117                         break;
118
119                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
120                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
121
122                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
123                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
124                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
125                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
126                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
127         }
128 }
129
130 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
131 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
132
133 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
134
135 void update_rq_clock(struct rq *rq)
136 {
137         s64 delta;
138
139         if (rq->skip_clock_update > 0)
140                 return;
141
142         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
143         rq->clock += delta;
144         update_rq_clock_task(rq, delta);
145 }
146
147 /*
148  * Debugging: various feature bits
149  */
150
151 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
152         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
153
154 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
155 #include "features.h"
156         0;
157
158 #undef SCHED_FEAT
159
160 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
161 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
162         #name ,
163
164 static const char * const sched_feat_names[] = {
165 #include "features.h"
166 };
167
168 #undef SCHED_FEAT
169
170 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
171 {
172         int i;
173
174         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
175                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
176                         seq_puts(m, "NO_");
177                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
178         }
179         seq_puts(m, "\n");
180
181         return 0;
182 }
183
184 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
185
186 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
187 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
188
189 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
190         jump_label_key__##enabled ,
191
192 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
193 #include "features.h"
194 };
195
196 #undef SCHED_FEAT
197
198 static void sched_feat_disable(int i)
199 {
200         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
201 }
202
203 static void sched_feat_enable(int i)
204 {
205         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
206 }
207 #else
208 static void sched_feat_disable(int i) { };
209 static void sched_feat_enable(int i) { };
210 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
211
212 static int sched_feat_set(char *cmp)
213 {
214         int i;
215         int neg = 0;
216
217         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
218                 neg = 1;
219                 cmp += 3;
220         }
221
222         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
223                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
224                         if (neg) {
225                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
226                                 sched_feat_disable(i);
227                         } else {
228                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
229                                 sched_feat_enable(i);
230                         }
231                         break;
232                 }
233         }
234
235         return i;
236 }
237
238 static ssize_t
239 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
240                 size_t cnt, loff_t *ppos)
241 {
242         char buf[64];
243         char *cmp;
244         int i;
245
246         if (cnt > 63)
247                 cnt = 63;
248
249         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
250                 return -EFAULT;
251
252         buf[cnt] = 0;
253         cmp = strstrip(buf);
254
255         i = sched_feat_set(cmp);
256         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
257                 return -EINVAL;
258
259         *ppos += cnt;
260
261         return cnt;
262 }
263
264 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
265 {
266         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
267 }
268
269 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
270         .open           = sched_feat_open,
271         .write          = sched_feat_write,
272         .read           = seq_read,
273         .llseek         = seq_lseek,
274         .release        = single_release,
275 };
276
277 static __init int sched_init_debug(void)
278 {
279         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
280                         &sched_feat_fops);
281
282         return 0;
283 }
284 late_initcall(sched_init_debug);
285 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
286
287 /*
288  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
289  * Limited because this is done with IRQs disabled.
290  */
291 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
292
293 /*
294  * period over which we average the RT time consumption, measured
295  * in ms.
296  *
297  * default: 1s
298  */
299 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
300
301 /*
302  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
303  * default: 1s
304  */
305 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
306
307 __read_mostly int scheduler_running;
308
309 /*
310  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
311  * default: 0.95s
312  */
313 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
314
315 /*
316  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
317  */
318 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
319         __acquires(rq->lock)
320 {
321         struct rq *rq;
322
323         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
324
325         for (;;) {
326                 rq = task_rq(p);
327                 raw_spin_lock(&rq->lock);
328                 if (likely(rq == task_rq(p)))
329                         return rq;
330                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
331         }
332 }
333
334 /*
335  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
336  */
337 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
338         __acquires(p->pi_lock)
339         __acquires(rq->lock)
340 {
341         struct rq *rq;
342
343         for (;;) {
344                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
345                 rq = task_rq(p);
346                 raw_spin_lock(&rq->lock);
347                 if (likely(rq == task_rq(p)))
348                         return rq;
349                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
350                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
351         }
352 }
353
354 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
355         __releases(rq->lock)
356 {
357         raw_spin_unlock(&rq->lock);
358 }
359
360 static inline void
361 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
362         __releases(rq->lock)
363         __releases(p->pi_lock)
364 {
365         raw_spin_unlock(&rq->lock);
366         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
367 }
368
369 /*
370  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
371  */
372 static struct rq *this_rq_lock(void)
373         __acquires(rq->lock)
374 {
375         struct rq *rq;
376
377         local_irq_disable();
378         rq = this_rq();
379         raw_spin_lock(&rq->lock);
380
381         return rq;
382 }
383
384 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
385 /*
386  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
387  */
388
389 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
390 {
391         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
392                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
393 }
394
395 /*
396  * High-resolution timer tick.
397  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
398  */
399 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
400 {
401         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
402
403         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
404
405         raw_spin_lock(&rq->lock);
406         update_rq_clock(rq);
407         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
408         raw_spin_unlock(&rq->lock);
409
410         return HRTIMER_NORESTART;
411 }
412
413 #ifdef CONFIG_SMP
414
415 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
416 {
417         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
418         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
419
420         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
421 }
422
423 /*
424  * called from hardirq (IPI) context
425  */
426 static void __hrtick_start(void *arg)
427 {
428         struct rq *rq = arg;
429
430         raw_spin_lock(&rq->lock);
431         __hrtick_restart(rq);
432         rq->hrtick_csd_pending = 0;
433         raw_spin_unlock(&rq->lock);
434 }
435
436 /*
437  * Called to set the hrtick timer state.
438  *
439  * called with rq->lock held and irqs disabled
440  */
441 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
442 {
443         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
444         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
445
446         hrtimer_set_expires(timer, time);
447
448         if (rq == this_rq()) {
449                 __hrtick_restart(rq);
450         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
451                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
452                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
453         }
454 }
455
456 static int
457 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
458 {
459         int cpu = (int)(long)hcpu;
460
461         switch (action) {
462         case CPU_UP_CANCELED:
463         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
464         case CPU_DOWN_PREPARE:
465         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
466         case CPU_DEAD:
467         case CPU_DEAD_FROZEN:
468                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
469                 return NOTIFY_OK;
470         }
471
472         return NOTIFY_DONE;
473 }
474
475 static __init void init_hrtick(void)
476 {
477         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
478 }
479 #else
480 /*
481  * Called to set the hrtick timer state.
482  *
483  * called with rq->lock held and irqs disabled
484  */
485 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
486 {
487         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
488                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
489 }
490
491 static inline void init_hrtick(void)
492 {
493 }
494 #endif /* CONFIG_SMP */
495
496 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
497 {
498 #ifdef CONFIG_SMP
499         rq->hrtick_csd_pending = 0;
500
501         rq->hrtick_csd.flags = 0;
502         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
503         rq->hrtick_csd.info = rq;
504 #endif
505
506         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
507         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
508 }
509 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
510 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
511 {
512 }
513
514 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
515 {
516 }
517
518 static inline void init_hrtick(void)
519 {
520 }
521 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
522
523 /*
524  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
525  */
526 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
527 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
528         for (;;) {                                                      \
529                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
530                 if (__old == __val)                                     \
531                         break;                                          \
532                 __val = __old;                                          \
533         }                                                               \
534         __old;                                                          \
535 })
536
537 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
538 /*
539  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
540  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
541  * spurious IPIs.
542  */
543 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
544 {
545         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
546         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
547 }
548
549 /*
550  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
551  *
552  * If this returns true, then the idle task promises to call
553  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
554  */
555 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
556 {
557         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
558         typeof(ti->flags) old, val = ACCESS_ONCE(ti->flags);
559
560         for (;;) {
561                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
562                         return false;
563                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
564                         return true;
565                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
566                 if (old == val)
567                         break;
568                 val = old;
569         }
570         return true;
571 }
572
573 #else
574 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
575 {
576         set_tsk_need_resched(p);
577         return true;
578 }
579
580 #ifdef CONFIG_SMP
581 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
582 {
583         return false;
584 }
585 #endif
586 #endif
587
588 /*
589  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
590  *
591  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
592  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
593  * the target CPU.
594  */
595 void resched_task(struct task_struct *p)
596 {
597         int cpu;
598
599         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
600
601         if (test_tsk_need_resched(p))
602                 return;
603
604         cpu = task_cpu(p);
605
606         if (cpu == smp_processor_id()) {
607                 set_tsk_need_resched(p);
608                 set_preempt_need_resched();
609                 return;
610         }
611
612         if (set_nr_and_not_polling(p))
613                 smp_send_reschedule(cpu);
614         else
615                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
616 }
617
618 void resched_cpu(int cpu)
619 {
620         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
621         unsigned long flags;
622
623         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
624                 return;
625         resched_task(cpu_curr(cpu));
626         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
627 }
628
629 #ifdef CONFIG_SMP
630 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
631 /*
632  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
633  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
634  *
635  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
636  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
637  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
638  */
639 int get_nohz_timer_target(int pinned)
640 {
641         int cpu = smp_processor_id();
642         int i;
643         struct sched_domain *sd;
644
645         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
646                 return cpu;
647
648         rcu_read_lock();
649         for_each_domain(cpu, sd) {
650                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
651                         if (!idle_cpu(i)) {
652                                 cpu = i;
653                                 goto unlock;
654                         }
655                 }
656         }
657 unlock:
658         rcu_read_unlock();
659         return cpu;
660 }
661 /*
662  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
663  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
664  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
665  * idle system the next event might even be infinite time into the
666  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
667  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
668  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
669  * wheel for the next timer event.
670  */
671 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
672 {
673         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
674
675         if (cpu == smp_processor_id())
676                 return;
677
678         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
679                 smp_send_reschedule(cpu);
680         else
681                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
682 }
683
684 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
685 {
686         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
687                 if (cpu != smp_processor_id() ||
688                     tick_nohz_tick_stopped())
689                         smp_send_reschedule(cpu);
690                 return true;
691         }
692
693         return false;
694 }
695
696 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
697 {
698         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
699                 wake_up_idle_cpu(cpu);
700 }
701
702 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
703 {
704         int cpu = smp_processor_id();
705
706         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
707                 return false;
708
709         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
710                 return true;
711
712         /*
713          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
714          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
715          */
716         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
717         return false;
718 }
719
720 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
721
722 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
723 {
724         return false;
725 }
726
727 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
728
729 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
730 bool sched_can_stop_tick(void)
731 {
732        struct rq *rq;
733
734        rq = this_rq();
735
736        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
737        smp_rmb();
738
739        /* More than one running task need preemption */
740        if (rq->nr_running > 1)
741                return false;
742
743        return true;
744 }
745 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
746
747 void sched_avg_update(struct rq *rq)
748 {
749         s64 period = sched_avg_period();
750
751         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
752                 /*
753                  * Inline assembly required to prevent the compiler
754                  * optimising this loop into a divmod call.
755                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
756                  */
757                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
758                 rq->age_stamp += period;
759                 rq->rt_avg /= 2;
760         }
761 }
762
763 #endif /* CONFIG_SMP */
764
765 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
766                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
767 /*
768  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
769  * node and @up when leaving it for the final time.
770  *
771  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
772  */
773 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
774                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
775 {
776         struct task_group *parent, *child;
777         int ret;
778
779         parent = from;
780
781 down:
782         ret = (*down)(parent, data);
783         if (ret)
784                 goto out;
785         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
786                 parent = child;
787                 goto down;
788
789 up:
790                 continue;
791         }
792         ret = (*up)(parent, data);
793         if (ret || parent == from)
794                 goto out;
795
796         child = parent;
797         parent = parent->parent;
798         if (parent)
799                 goto up;
800 out:
801         return ret;
802 }
803
804 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
805 {
806         return 0;
807 }
808 #endif
809
810 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
811 {
812         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
813         struct load_weight *load = &p->se.load;
814
815         /*
816          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
817          */
818         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
819                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
820                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
821                 return;
822         }
823
824         prio = array_index_nospec(prio, 40);
825
826         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
827         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
828 }
829
830 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
831 {
832         update_rq_clock(rq);
833         sched_info_queued(rq, p);
834         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
835 }
836
837 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
838 {
839         update_rq_clock(rq);
840         sched_info_dequeued(rq, p);
841         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
842 }
843
844 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
845 {
846         if (task_contributes_to_load(p))
847                 rq->nr_uninterruptible--;
848
849         enqueue_task(rq, p, flags);
850 }
851
852 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
853 {
854         if (task_contributes_to_load(p))
855                 rq->nr_uninterruptible++;
856
857         dequeue_task(rq, p, flags);
858 }
859
860 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
861 {
862 /*
863  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
864  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
865  */
866 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
867         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
868 #endif
869 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
870         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
871
872         /*
873          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
874          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
875          * {soft,}irq region.
876          *
877          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
878          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
879          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
880          * monotonic.
881          *
882          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
883          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
884          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
885          * atomic ops.
886          */
887         if (irq_delta > delta)
888                 irq_delta = delta;
889
890         rq->prev_irq_time += irq_delta;
891         delta -= irq_delta;
892 #endif
893 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
894         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
895                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
896                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
897
898                 if (unlikely(steal > delta))
899                         steal = delta;
900
901                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
902                 delta -= steal;
903         }
904 #endif
905
906         rq->clock_task += delta;
907
908 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
909         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
910                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
911 #endif
912 }
913
914 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
915 {
916         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
917         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
918
919         if (stop) {
920                 /*
921                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
922                  * userspace knows about and won't get confused about.
923                  *
924                  * Also, it will make PI more or less work without too
925                  * much confusion -- but then, stop work should not
926                  * rely on PI working anyway.
927                  */
928                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
929
930                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
931         }
932
933         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
934
935         if (old_stop) {
936                 /*
937                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
938                  * it can die in pieces.
939                  */
940                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
941         }
942 }
943
944 /*
945  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
946  */
947 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
948 {
949         return p->static_prio;
950 }
951
952 /*
953  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
954  * without taking RT-inheritance into account. Might be
955  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
956  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
957  * estimator recalculates.
958  */
959 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
960 {
961         int prio;
962
963         if (task_has_dl_policy(p))
964                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
965         else if (task_has_rt_policy(p))
966                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
967         else
968                 prio = __normal_prio(p);
969         return prio;
970 }
971
972 /*
973  * Calculate the current priority, i.e. the priority
974  * taken into account by the scheduler. This value might
975  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
976  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
977  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
978  */
979 static int effective_prio(struct task_struct *p)
980 {
981         p->normal_prio = normal_prio(p);
982         /*
983          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
984          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
985          * to the normal priority:
986          */
987         if (!rt_prio(p->prio))
988                 return p->normal_prio;
989         return p->prio;
990 }
991
992 /**
993  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
994  * @p: the task in question.
995  *
996  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
997  */
998 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
999 {
1000         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1001 }
1002
1003 /*
1004  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1005  * use the balance_callback list if you want balancing.
1006  *
1007  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1008  * balance_callback().
1009  */
1010 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1011                                        const struct sched_class *prev_class,
1012                                        int oldprio)
1013 {
1014         if (prev_class != p->sched_class) {
1015                 if (prev_class->switched_from)
1016                         prev_class->switched_from(rq, p);
1017                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1018         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1019                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1020 }
1021
1022 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1023 {
1024         const struct sched_class *class;
1025
1026         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1027                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1028         } else {
1029                 for_each_class(class) {
1030                         if (class == rq->curr->sched_class)
1031                                 break;
1032                         if (class == p->sched_class) {
1033                                 resched_task(rq->curr);
1034                                 break;
1035                         }
1036                 }
1037         }
1038
1039         /*
1040          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1041          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1042          */
1043         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1044                 rq->skip_clock_update = 1;
1045 }
1046
1047 #ifdef CONFIG_SMP
1048 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1049 {
1050 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1051         /*
1052          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1053          * ttwu() will sort out the placement.
1054          */
1055         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1056                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
1057
1058 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1059         /*
1060          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1061          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1062          *
1063          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1064          * see task_group().
1065          *
1066          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1067          * task_rq_lock().
1068          */
1069         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1070                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1071 #endif
1072 #endif
1073
1074         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1075
1076         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1077                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1078                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1079                 p->se.nr_migrations++;
1080                 perf_sw_event_sched(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 0);
1081         }
1082
1083         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1084 }
1085
1086 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1087 {
1088         if (p->on_rq) {
1089                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1090
1091                 src_rq = task_rq(p);
1092                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1093
1094                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1095                 set_task_cpu(p, cpu);
1096                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1097                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1098         } else {
1099                 /*
1100                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1101                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1102                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1103                  */
1104                 p->wake_cpu = cpu;
1105         }
1106 }
1107
1108 struct migration_swap_arg {
1109         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1110         int src_cpu, dst_cpu;
1111 };
1112
1113 static int migrate_swap_stop(void *data)
1114 {
1115         struct migration_swap_arg *arg = data;
1116         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1117         int ret = -EAGAIN;
1118
1119         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1120         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1121
1122         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1123                         &arg->dst_task->pi_lock);
1124         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1125         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1126                 goto unlock;
1127
1128         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1129                 goto unlock;
1130
1131         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1132                 goto unlock;
1133
1134         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1135                 goto unlock;
1136
1137         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1138         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1139
1140         ret = 0;
1141
1142 unlock:
1143         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1144         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1145         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1146
1147         return ret;
1148 }
1149
1150 /*
1151  * Cross migrate two tasks
1152  */
1153 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1154 {
1155         struct migration_swap_arg arg;
1156         int ret = -EINVAL;
1157
1158         arg = (struct migration_swap_arg){
1159                 .src_task = cur,
1160                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1161                 .dst_task = p,
1162                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1163         };
1164
1165         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1166                 goto out;
1167
1168         /*
1169          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1170          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1171          */
1172         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1173                 goto out;
1174
1175         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1176                 goto out;
1177
1178         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1179                 goto out;
1180
1181         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1182         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1183
1184 out:
1185         return ret;
1186 }
1187
1188 struct migration_arg {
1189         struct task_struct *task;
1190         int dest_cpu;
1191 };
1192
1193 static int migration_cpu_stop(void *data);
1194
1195 /*
1196  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1197  *
1198  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1199  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1200  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1201  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1202  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1203  * @p has remained unscheduled the whole time.
1204  *
1205  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1206  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1207  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1208  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1209  * waiting to become inactive.
1210  */
1211 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1212 {
1213         unsigned long flags;
1214         int running, on_rq;
1215         unsigned long ncsw;
1216         struct rq *rq;
1217
1218         for (;;) {
1219                 /*
1220                  * We do the initial early heuristics without holding
1221                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1222                  * the runqueue lock when things look like they will
1223                  * work out!
1224                  */
1225                 rq = task_rq(p);
1226
1227                 /*
1228                  * If the task is actively running on another CPU
1229                  * still, just relax and busy-wait without holding
1230                  * any locks.
1231                  *
1232                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1233                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1234                  * But we don't care, since "task_running()" will
1235                  * return false if the runqueue has changed and p
1236                  * is actually now running somewhere else!
1237                  */
1238                 while (task_running(rq, p)) {
1239                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1240                                 return 0;
1241                         cpu_relax();
1242                 }
1243
1244                 /*
1245                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1246                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1247                  * just go back and repeat.
1248                  */
1249                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1250                 trace_sched_wait_task(p);
1251                 running = task_running(rq, p);
1252                 on_rq = p->on_rq;
1253                 ncsw = 0;
1254                 if (!match_state || p->state == match_state)
1255                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1256                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1257
1258                 /*
1259                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1260                  */
1261                 if (unlikely(!ncsw))
1262                         break;
1263
1264                 /*
1265                  * Was it really running after all now that we
1266                  * checked with the proper locks actually held?
1267                  *
1268                  * Oops. Go back and try again..
1269                  */
1270                 if (unlikely(running)) {
1271                         cpu_relax();
1272                         continue;
1273                 }
1274
1275                 /*
1276                  * It's not enough that it's not actively running,
1277                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1278                  * preempted!
1279                  *
1280                  * So if it was still runnable (but just not actively
1281                  * running right now), it's preempted, and we should
1282                  * yield - it could be a while.
1283                  */
1284                 if (unlikely(on_rq)) {
1285                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1286
1287                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1288                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1289                         continue;
1290                 }
1291
1292                 /*
1293                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1294                  * runnable, which means that it will never become
1295                  * running in the future either. We're all done!
1296                  */
1297                 break;
1298         }
1299
1300         return ncsw;
1301 }
1302
1303 /***
1304  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1305  * @p: the to-be-kicked thread
1306  *
1307  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1308  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1309  *
1310  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1311  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1312  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1313  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1314  * achieved as well.
1315  */
1316 void kick_process(struct task_struct *p)
1317 {
1318         int cpu;
1319
1320         preempt_disable();
1321         cpu = task_cpu(p);
1322         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1323                 smp_send_reschedule(cpu);
1324         preempt_enable();
1325 }
1326 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1327 #endif /* CONFIG_SMP */
1328
1329 #ifdef CONFIG_SMP
1330 /*
1331  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1332  */
1333 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1334 {
1335         int nid = cpu_to_node(cpu);
1336         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1337         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1338         int dest_cpu;
1339
1340         /*
1341          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1342          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1343          * select the cpu on the other node.
1344          */
1345         if (nid != -1) {
1346                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1347
1348                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1349                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1350                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1351                                 continue;
1352                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1353                                 continue;
1354                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1355                                 return dest_cpu;
1356                 }
1357         }
1358
1359         for (;;) {
1360                 /* Any allowed, online CPU? */
1361                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1362                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1363                                 continue;
1364                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1365                                 continue;
1366                         goto out;
1367                 }
1368
1369                 switch (state) {
1370                 case cpuset:
1371                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1372                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1373                         state = possible;
1374                         break;
1375
1376                 case possible:
1377                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1378                         state = fail;
1379                         break;
1380
1381                 case fail:
1382                         BUG();
1383                         break;
1384                 }
1385         }
1386
1387 out:
1388         if (state != cpuset) {
1389                 /*
1390                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1391                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1392                  * leave kernel.
1393                  */
1394                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1395                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1396                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1397                 }
1398         }
1399
1400         return dest_cpu;
1401 }
1402
1403 /*
1404  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1405  */
1406 static inline
1407 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1408 {
1409         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1410
1411         /*
1412          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1413          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1414          * cpu.
1415          *
1416          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1417          *
1418          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1419          *   not worry about this generic constraint ]
1420          */
1421         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1422                      !cpu_online(cpu)))
1423                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1424
1425         return cpu;
1426 }
1427
1428 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1429 {
1430         s64 diff = sample - *avg;
1431         *avg += diff >> 3;
1432 }
1433 #endif
1434
1435 static void
1436 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1437 {
1438 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1439         struct rq *rq = this_rq();
1440
1441 #ifdef CONFIG_SMP
1442         int this_cpu = smp_processor_id();
1443
1444         if (cpu == this_cpu) {
1445                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1446                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1447         } else {
1448                 struct sched_domain *sd;
1449
1450                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1451                 rcu_read_lock();
1452                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1453                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1454                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1455                                 break;
1456                         }
1457                 }
1458                 rcu_read_unlock();
1459         }
1460
1461         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1462                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1463
1464 #endif /* CONFIG_SMP */
1465
1466         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1467         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1468
1469         if (wake_flags & WF_SYNC)
1470                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1471
1472 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1473 }
1474
1475 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1476 {
1477         activate_task(rq, p, en_flags);
1478         p->on_rq = 1;
1479
1480         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1481         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1482                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1483 }
1484
1485 /*
1486  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1487  */
1488 static void
1489 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1490 {
1491         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1492         trace_sched_wakeup(p, true);
1493
1494         p->state = TASK_RUNNING;
1495 #ifdef CONFIG_SMP
1496         if (p->sched_class->task_woken) {
1497                 /*
1498                  * XXX can drop rq->lock; most likely ok.
1499                  */
1500                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1501         }
1502
1503         if (rq->idle_stamp) {
1504                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1505                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1506
1507                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1508
1509                 if (rq->avg_idle > max)
1510                         rq->avg_idle = max;
1511
1512                 rq->idle_stamp = 0;
1513         }
1514 #endif
1515 }
1516
1517 static void
1518 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1519 {
1520 #ifdef CONFIG_SMP
1521         if (p->sched_contributes_to_load)
1522                 rq->nr_uninterruptible--;
1523 #endif
1524
1525         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1526         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1527 }
1528
1529 /*
1530  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1531  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1532  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1533  * the task is still ->on_rq.
1534  */
1535 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1536 {
1537         struct rq *rq;
1538         int ret = 0;
1539
1540         rq = __task_rq_lock(p);
1541         if (p->on_rq) {
1542                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1543                 update_rq_clock(rq);
1544                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1545                 ret = 1;
1546         }
1547         __task_rq_unlock(rq);
1548
1549         return ret;
1550 }
1551
1552 #ifdef CONFIG_SMP
1553 void sched_ttwu_pending(void)
1554 {
1555         struct rq *rq = this_rq();
1556         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1557         struct task_struct *p;
1558         unsigned long flags;
1559
1560         if (!llist)
1561                 return;
1562
1563         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1564
1565         while (llist) {
1566                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1567                 llist = llist_next(llist);
1568                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1569         }
1570
1571         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1572 }
1573
1574 void scheduler_ipi(void)
1575 {
1576         /*
1577          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1578          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1579          * this IPI.
1580          */
1581         preempt_fold_need_resched();
1582
1583         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1584                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1585                         && !got_nohz_idle_kick())
1586                 return;
1587
1588         /*
1589          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1590          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1591          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1592          * we do call them.
1593          *
1594          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1595          * properly.
1596          *
1597          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1598          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1599          * somewhat pessimize the simple resched case.
1600          */
1601         irq_enter();
1602         tick_nohz_full_check();
1603         sched_ttwu_pending();
1604
1605         /*
1606          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1607          */
1608         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1609                 this_rq()->idle_balance = 1;
1610                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1611         }
1612         irq_exit();
1613 }
1614
1615 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1616 {
1617         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1618
1619         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1620                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1621                         smp_send_reschedule(cpu);
1622                 else
1623                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1624         }
1625 }
1626
1627 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1628 {
1629         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1630 }
1631 #endif /* CONFIG_SMP */
1632
1633 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1634 {
1635         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1636
1637 #if defined(CONFIG_SMP)
1638         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1639                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1640                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1641                 return;
1642         }
1643 #endif
1644
1645         raw_spin_lock(&rq->lock);
1646         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1647         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1648 }
1649
1650 /**
1651  * try_to_wake_up - wake up a thread
1652  * @p: the thread to be awakened
1653  * @state: the mask of task states that can be woken
1654  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1655  *
1656  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1657  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1658  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1659  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1660  * runnable without the overhead of this.
1661  *
1662  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1663  * or @state didn't match @p's state.
1664  */
1665 static int
1666 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1667 {
1668         unsigned long flags;
1669         int cpu, success = 0;
1670
1671         /*
1672          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1673          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1674          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1675          * set_current_state() the waiting thread does.
1676          */
1677         smp_mb__before_spinlock();
1678         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1679         if (!(p->state & state))
1680                 goto out;
1681
1682         success = 1; /* we're going to change ->state */
1683         cpu = task_cpu(p);
1684
1685         /*
1686          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
1687          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
1688          * in smp_cond_load_acquire() below.
1689          *
1690          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
1691          *   [S] p->on_rq = 1;                  [L] P->state
1692          *       UNLOCK rq->lock  -----.
1693          *                              \
1694          *                               +---   RMB
1695          * schedule()                   /
1696          *       LOCK rq->lock    -----'
1697          *       UNLOCK rq->lock
1698          *
1699          * [task p]
1700          *   [S] p->state = UNINTERRUPTIBLE     [L] p->on_rq
1701          *
1702          * Pairs with the UNLOCK+LOCK on rq->lock from the
1703          * last wakeup of our task and the schedule that got our task
1704          * current.
1705          */
1706         smp_rmb();
1707         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1708                 goto stat;
1709
1710 #ifdef CONFIG_SMP
1711         /*
1712          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1713          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1714          */
1715         while (p->on_cpu)
1716                 cpu_relax();
1717         /*
1718          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1719          */
1720         smp_rmb();
1721
1722         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1723         p->state = TASK_WAKING;
1724
1725         if (p->sched_class->task_waking)
1726                 p->sched_class->task_waking(p);
1727
1728         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1729         if (task_cpu(p) != cpu) {
1730                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1731                 set_task_cpu(p, cpu);
1732         }
1733 #endif /* CONFIG_SMP */
1734
1735         ttwu_queue(p, cpu);
1736 stat:
1737         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1738 out:
1739         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1740
1741         return success;
1742 }
1743
1744 /**
1745  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1746  * @p: the thread to be awakened
1747  *
1748  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1749  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1750  * the current task.
1751  */
1752 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1753 {
1754         struct rq *rq = task_rq(p);
1755
1756         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1757             WARN_ON_ONCE(p == current))
1758                 return;
1759
1760         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1761
1762         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1763                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1764                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1765                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1766         }
1767
1768         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1769                 goto out;
1770
1771         if (!p->on_rq)
1772                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1773
1774         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1775         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1776 out:
1777         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1778 }
1779
1780 /**
1781  * wake_up_process - Wake up a specific process
1782  * @p: The process to be woken up.
1783  *
1784  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1785  * processes.
1786  *
1787  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1788  *
1789  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1790  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1791  */
1792 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1793 {
1794         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1795 }
1796 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1797
1798 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1799 {
1800         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1801 }
1802
1803 /*
1804  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1805  * p is forked by current.
1806  *
1807  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1808  */
1809 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1810 {
1811         p->on_rq                        = 0;
1812
1813         p->se.on_rq                     = 0;
1814         p->se.exec_start                = 0;
1815         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1816         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1817         p->se.nr_migrations             = 0;
1818         p->se.vruntime                  = 0;
1819         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1820
1821 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1822         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1823 #endif
1824
1825         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1826         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1827         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1828         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1829         p->dl.dl_period = 0;
1830         p->dl.flags = 0;
1831
1832         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1833
1834 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1835         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1836 #endif
1837
1838 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1839         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1840                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1841                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1842         }
1843
1844         if (clone_flags & CLONE_VM)
1845                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1846         else
1847                 p->numa_preferred_nid = -1;
1848
1849         p->node_stamp = 0ULL;
1850         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1851         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1852         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1853         p->numa_faults_memory = NULL;
1854         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1855         p->last_task_numa_placement = 0;
1856         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1857
1858         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1859         p->numa_group = NULL;
1860 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1861 }
1862
1863 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1864 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1865 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1866 {
1867         if (enabled)
1868                 sched_feat_set("NUMA");
1869         else
1870                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1871 }
1872 #else
1873 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1874
1875 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1876 {
1877         numabalancing_enabled = enabled;
1878 }
1879 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1880
1881 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1882 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1883                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1884 {
1885         struct ctl_table t;
1886         int err;
1887         int state = numabalancing_enabled;
1888
1889         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1890                 return -EPERM;
1891
1892         t = *table;
1893         t.data = &state;
1894         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1895         if (err < 0)
1896                 return err;
1897         if (write)
1898                 set_numabalancing_state(state);
1899         return err;
1900 }
1901 #endif
1902 #endif
1903
1904 /*
1905  * fork()/clone()-time setup:
1906  */
1907 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1908 {
1909         unsigned long flags;
1910         int cpu = get_cpu();
1911
1912         __sched_fork(clone_flags, p);
1913         /*
1914          * We mark the process as running here. This guarantees that
1915          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1916          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1917          */
1918         p->state = TASK_RUNNING;
1919
1920         /*
1921          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1922          */
1923         p->prio = current->normal_prio;
1924
1925         /*
1926          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1927          */
1928         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1929                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1930                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1931                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1932                         p->rt_priority = 0;
1933                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1934                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1935
1936                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1937                 set_load_weight(p);
1938
1939                 /*
1940                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1941                  * fulfilled its duty:
1942                  */
1943                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1944         }
1945
1946         if (dl_prio(p->prio)) {
1947                 put_cpu();
1948                 return -EAGAIN;
1949         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1950                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1951         } else {
1952                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1953         }
1954
1955         if (p->sched_class->task_fork)
1956                 p->sched_class->task_fork(p);
1957
1958         /*
1959          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1960          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1961          * is ran before sched_fork().
1962          *
1963          * Silence PROVE_RCU.
1964          */
1965         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1966         set_task_cpu(p, cpu);
1967         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1968
1969 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1970         if (likely(sched_info_on()))
1971                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1972 #endif
1973 #if defined(CONFIG_SMP)
1974         p->on_cpu = 0;
1975 #endif
1976         init_task_preempt_count(p);
1977 #ifdef CONFIG_SMP
1978         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1979         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1980 #endif
1981
1982         put_cpu();
1983         return 0;
1984 }
1985
1986 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1987 {
1988         if (runtime == RUNTIME_INF)
1989                 return 1ULL << 20;
1990
1991         /*
1992          * Doing this here saves a lot of checks in all
1993          * the calling paths, and returning zero seems
1994          * safe for them anyway.
1995          */
1996         if (period == 0)
1997                 return 0;
1998
1999         return div64_u64(runtime << 20, period);
2000 }
2001
2002 #ifdef CONFIG_SMP
2003 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2004 {
2005         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held(),
2006                            "sched RCU must be held");
2007         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2008 }
2009
2010 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2011 {
2012         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2013         int cpus = 0;
2014
2015         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held(),
2016                            "sched RCU must be held");
2017         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2018                 cpus++;
2019
2020         return cpus;
2021 }
2022 #else
2023 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2024 {
2025         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2026 }
2027
2028 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2029 {
2030         return 1;
2031 }
2032 #endif
2033
2034 static inline
2035 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2036 {
2037         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
2038 }
2039
2040 static inline
2041 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2042 {
2043         dl_b->total_bw += tsk_bw;
2044 }
2045
2046 static inline
2047 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
2048 {
2049         return dl_b->bw != -1 &&
2050                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
2051 }
2052
2053 /*
2054  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2055  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2056  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2057  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2058  *
2059  * This function is called while holding p's rq->lock.
2060  */
2061 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2062                        const struct sched_attr *attr)
2063 {
2064
2065         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2066         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2067         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2068         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2069         int cpus, err = -1;
2070
2071         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2072                 return 0;
2073
2074         /*
2075          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2076          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2077          * allocated bandwidth of the container.
2078          */
2079         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2080         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2081         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2082             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2083                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2084                 err = 0;
2085         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2086                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2087                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2088                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2089                 err = 0;
2090         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2091                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2092                 err = 0;
2093         }
2094         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2095
2096         return err;
2097 }
2098
2099 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2100
2101 /*
2102  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2103  *
2104  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2105  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2106  * on the runqueue and wakes it.
2107  */
2108 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2109 {
2110         unsigned long flags;
2111         struct rq *rq;
2112
2113         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2114 #ifdef CONFIG_SMP
2115         /*
2116          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2117          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2118          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2119          */
2120         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2121 #endif
2122
2123         /* Initialize new task's runnable average */
2124         init_task_runnable_average(p);
2125         rq = __task_rq_lock(p);
2126         activate_task(rq, p, 0);
2127         p->on_rq = 1;
2128         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2129         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2130 #ifdef CONFIG_SMP
2131         if (p->sched_class->task_woken)
2132                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2133 #endif
2134         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2135 }
2136
2137 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2138
2139 /**
2140  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2141  * @notifier: notifier struct to register
2142  */
2143 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2144 {
2145         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2146 }
2147 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2148
2149 /**
2150  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2151  * @notifier: notifier struct to unregister
2152  *
2153  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2154  */
2155 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2156 {
2157         hlist_del(&notifier->link);
2158 }
2159 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2160
2161 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2162 {
2163         struct preempt_notifier *notifier;
2164
2165         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2166                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2167 }
2168
2169 static void
2170 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2171                                  struct task_struct *next)
2172 {
2173         struct preempt_notifier *notifier;
2174
2175         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2176                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2177 }
2178
2179 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2180
2181 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2182 {
2183 }
2184
2185 static void
2186 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2187                                  struct task_struct *next)
2188 {
2189 }
2190
2191 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2192
2193 /**
2194  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2195  * @rq: the runqueue preparing to switch
2196  * @prev: the current task that is being switched out
2197  * @next: the task we are going to switch to.
2198  *
2199  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2200  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2201  * switch.
2202  *
2203  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2204  * hooks.
2205  */
2206 static inline void
2207 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2208                     struct task_struct *next)
2209 {
2210         trace_sched_switch(prev, next);
2211         sched_info_switch(rq, prev, next);
2212         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2213         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2214         prepare_lock_switch(rq, next);
2215         prepare_arch_switch(next);
2216 }
2217
2218 /**
2219  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2220  * @rq: runqueue associated with task-switch
2221  * @prev: the thread we just switched away from.
2222  *
2223  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2224  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2225  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2226  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2227  *
2228  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2229  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2230  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2231  * details.)
2232  */
2233 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2234         __releases(rq->lock)
2235 {
2236         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2237         long prev_state;
2238
2239         rq->prev_mm = NULL;
2240
2241         /*
2242          * A task struct has one reference for the use as "current".
2243          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2244          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2245          * the scheduled task must drop that reference.
2246          *
2247          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2248          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2249          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2250          * transition, resulting in a double drop.
2251          */
2252         prev_state = prev->state;
2253         vtime_task_switch(prev);
2254         finish_arch_switch(prev);
2255         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2256         finish_lock_switch(rq, prev);
2257         finish_arch_post_lock_switch();
2258
2259         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2260         if (mm)
2261                 mmdrop(mm);
2262         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2263                 if (prev->sched_class->task_dead)
2264                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2265
2266                 /*
2267                  * Remove function-return probe instances associated with this
2268                  * task and put them back on the free list.
2269                  */
2270                 kprobe_flush_task(prev);
2271                 put_task_struct(prev);
2272         }
2273
2274         tick_nohz_task_switch(current);
2275 }
2276
2277 #ifdef CONFIG_SMP
2278
2279 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2280 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2281 {
2282         struct callback_head *head, *next;
2283         void (*func)(struct rq *rq);
2284         unsigned long flags;
2285
2286         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2287         head = rq->balance_callback;
2288         rq->balance_callback = NULL;
2289         while (head) {
2290                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2291                 next = head->next;
2292                 head->next = NULL;
2293                 head = next;
2294
2295                 func(rq);
2296         }
2297         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2298 }
2299
2300 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2301 {
2302         if (unlikely(rq->balance_callback))
2303                 __balance_callback(rq);
2304 }
2305
2306 #else
2307
2308 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2309 {
2310 }
2311
2312 #endif
2313
2314 /**
2315  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2316  * @prev: the thread we just switched away from.
2317  */
2318 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2319         __releases(rq->lock)
2320 {
2321         struct rq *rq = this_rq();
2322
2323         finish_task_switch(rq, prev);
2324
2325         /*
2326          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2327          * task_switch?
2328          */
2329         balance_callback(rq);
2330
2331 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2332         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2333         preempt_enable();
2334 #endif
2335         if (current->set_child_tid)
2336                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2337 }
2338
2339 /*
2340  * context_switch - switch to the new MM and the new
2341  * thread's register state.
2342  */
2343 static inline void
2344 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2345                struct task_struct *next)
2346 {
2347         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2348
2349         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2350
2351         mm = next->mm;
2352         oldmm = prev->active_mm;
2353         /*
2354          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2355          * combine the page table reload and the switch backend into
2356          * one hypercall.
2357          */
2358         arch_start_context_switch(prev);
2359
2360         if (!mm) {
2361                 next->active_mm = oldmm;
2362                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2363                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2364         } else
2365                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2366
2367         if (!prev->mm) {
2368                 prev->active_mm = NULL;
2369                 rq->prev_mm = oldmm;
2370         }
2371         /*
2372          * Since the runqueue lock will be released by the next
2373          * task (which is an invalid locking op but in the case
2374          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2375          * do an early lockdep release here:
2376          */
2377 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2378         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2379 #endif
2380
2381         context_tracking_task_switch(prev, next);
2382         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2383         switch_to(prev, next, prev);
2384
2385         barrier();
2386         /*
2387          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2388          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2389          * frame will be invalid.
2390          */
2391         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2392 }
2393
2394 /*
2395  * nr_running and nr_context_switches:
2396  *
2397  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2398  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2399  */
2400 unsigned long nr_running(void)
2401 {
2402         unsigned long i, sum = 0;
2403
2404         for_each_online_cpu(i)
2405                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2406
2407         return sum;
2408 }
2409
2410 unsigned long long nr_context_switches(void)
2411 {
2412         int i;
2413         unsigned long long sum = 0;
2414
2415         for_each_possible_cpu(i)
2416                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2417
2418         return sum;
2419 }
2420
2421 unsigned long nr_iowait(void)
2422 {
2423         unsigned long i, sum = 0;
2424
2425         for_each_possible_cpu(i)
2426                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2427
2428         return sum;
2429 }
2430
2431 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2432 {
2433         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2434         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2435 }
2436
2437 #ifdef CONFIG_SMP
2438
2439 /*
2440  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2441  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2442  */
2443 void sched_exec(void)
2444 {
2445         struct task_struct *p = current;
2446         unsigned long flags;
2447         int dest_cpu;
2448
2449         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2450         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2451         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2452                 goto unlock;
2453
2454         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2455                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2456
2457                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2458                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2459                 return;
2460         }
2461 unlock:
2462         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2463 }
2464
2465 #endif
2466
2467 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2468 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2469
2470 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2471 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2472
2473 /*
2474  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2475  * @p in case that task is currently running.
2476  *
2477  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2478  */
2479 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2480 {
2481         u64 ns = 0;
2482
2483         if (task_current(rq, p)) {
2484                 update_rq_clock(rq);
2485                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2486                 if ((s64)ns < 0)
2487                         ns = 0;
2488         }
2489
2490         return ns;
2491 }
2492
2493 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2494 {
2495         unsigned long flags;
2496         struct rq *rq;
2497         u64 ns = 0;
2498
2499         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2500         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2501         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2502
2503         return ns;
2504 }
2505
2506 /*
2507  * Return accounted runtime for the task.
2508  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2509  * pending runtime that have not been accounted yet.
2510  */
2511 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2512 {
2513         unsigned long flags;
2514         struct rq *rq;
2515         u64 ns = 0;
2516
2517 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2518         /*
2519          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2520          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2521          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2522          *
2523          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2524          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2525          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2526          */
2527         if (!p->on_cpu)
2528                 return p->se.sum_exec_runtime;
2529 #endif
2530
2531         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2532         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2533         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2534
2535         return ns;
2536 }
2537
2538 /*
2539  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2540  * We call it with interrupts disabled.
2541  */
2542 void scheduler_tick(void)
2543 {
2544         int cpu = smp_processor_id();
2545         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2546         struct task_struct *curr = rq->curr;
2547
2548         sched_clock_tick();
2549
2550         raw_spin_lock(&rq->lock);
2551         update_rq_clock(rq);
2552         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2553         update_cpu_load_active(rq);
2554         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2555
2556         perf_event_task_tick();
2557
2558 #ifdef CONFIG_SMP
2559         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2560         trigger_load_balance(rq);
2561 #endif
2562         rq_last_tick_reset(rq);
2563 }
2564
2565 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2566 /**
2567  * scheduler_tick_max_deferment
2568  *
2569  * Keep at least one tick per second when a single
2570  * active task is running because the scheduler doesn't
2571  * yet completely support full dynticks environment.
2572  *
2573  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2574  * balancing, etc... continue to move forward, even
2575  * with a very low granularity.
2576  *
2577  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2578  */
2579 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2580 {
2581         struct rq *rq = this_rq();
2582         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2583
2584         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2585
2586         if (time_before_eq(next, now))
2587                 return 0;
2588
2589         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2590 }
2591 #endif
2592
2593 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2594 {
2595         if (in_lock_functions(addr)) {
2596                 addr = CALLER_ADDR2;
2597                 if (in_lock_functions(addr))
2598                         addr = CALLER_ADDR3;
2599         }
2600         return addr;
2601 }
2602
2603 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2604                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2605
2606 void preempt_count_add(int val)
2607 {
2608 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2609         /*
2610          * Underflow?
2611          */
2612         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2613                 return;
2614 #endif
2615         __preempt_count_add(val);
2616 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2617         /*
2618          * Spinlock count overflowing soon?
2619          */
2620         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2621                                 PREEMPT_MASK - 10);
2622 #endif
2623         if (preempt_count() == val) {
2624                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2625 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2626                 current->preempt_disable_ip = ip;
2627 #endif
2628                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2629         }
2630 }
2631 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2632 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2633
2634 void preempt_count_sub(int val)
2635 {
2636 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2637         /*
2638          * Underflow?
2639          */
2640         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2641                 return;
2642         /*
2643          * Is the spinlock portion underflowing?
2644          */
2645         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2646                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2647                 return;
2648 #endif
2649
2650         if (preempt_count() == val)
2651                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2652         __preempt_count_sub(val);
2653 }
2654 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2655 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2656
2657 #endif
2658
2659 /*
2660  * Print scheduling while atomic bug:
2661  */
2662 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2663 {
2664         if (oops_in_progress)
2665                 return;
2666
2667         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2668                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2669
2670         debug_show_held_locks(prev);
2671         print_modules();
2672         if (irqs_disabled())
2673                 print_irqtrace_events(prev);
2674 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2675         if (in_atomic_preempt_off()) {
2676                 pr_err("Preemption disabled at:");
2677                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2678                 pr_cont("\n");
2679         }
2680 #endif
2681         dump_stack();
2682         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2683 }
2684
2685 /*
2686  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2687  */
2688 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2689 {
2690         /*
2691          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2692          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2693          * if we are scheduling when we should not.
2694          */
2695         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2696                 __schedule_bug(prev);
2697         rcu_sleep_check();
2698
2699         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2700
2701         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2702 }
2703
2704 /*
2705  * Pick up the highest-prio task:
2706  */
2707 static inline struct task_struct *
2708 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2709 {
2710         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2711         struct task_struct *p;
2712
2713         /*
2714          * Optimization: we know that if all tasks are in
2715          * the fair class we can call that function directly:
2716          */
2717         if (likely(prev->sched_class == class &&
2718                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2719                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2720                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2721                         goto again;
2722
2723                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2724                 if (unlikely(!p))
2725                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2726
2727                 return p;
2728         }
2729
2730 again:
2731         for_each_class(class) {
2732                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2733                 if (p) {
2734                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2735                                 goto again;
2736                         return p;
2737                 }
2738         }
2739
2740         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2741 }
2742
2743 /*
2744  * __schedule() is the main scheduler function.
2745  *
2746  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2747  *
2748  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2749  *
2750  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2751  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2752  *
2753  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2754  *      interrupt handler scheduler_tick().
2755  *
2756  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2757  *      task to the run-queue and that's it.
2758  *
2759  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2760  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2761  *      called on the nearest possible occasion:
2762  *
2763  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2764  *
2765  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2766  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2767  *           spin_unlock()!)
2768  *
2769  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2770  *           preemptible context
2771  *
2772  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2773  *         then at the next:
2774  *
2775  *          - cond_resched() call
2776  *          - explicit schedule() call
2777  *          - return from syscall or exception to user-space
2778  *          - return from interrupt-handler to user-space
2779  */
2780 static void __sched __schedule(void)
2781 {
2782         struct task_struct *prev, *next;
2783         unsigned long *switch_count;
2784         struct rq *rq;
2785         int cpu;
2786
2787 need_resched:
2788         preempt_disable();
2789         cpu = smp_processor_id();
2790         rq = cpu_rq(cpu);
2791         rcu_note_context_switch(cpu);
2792         prev = rq->curr;
2793
2794         schedule_debug(prev);
2795
2796         if (sched_feat(HRTICK))
2797                 hrtick_clear(rq);
2798
2799         /*
2800          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2801          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2802          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2803          */
2804         smp_mb__before_spinlock();
2805         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2806
2807         switch_count = &prev->nivcsw;
2808         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2809                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2810                         prev->state = TASK_RUNNING;
2811                 } else {
2812                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2813                         prev->on_rq = 0;
2814
2815                         /*
2816                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2817                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2818                          * concurrency.
2819                          */
2820                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2821                                 struct task_struct *to_wakeup;
2822
2823                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2824                                 if (to_wakeup)
2825                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2826                         }
2827                 }
2828                 switch_count = &prev->nvcsw;
2829         }
2830
2831         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2832                 update_rq_clock(rq);
2833
2834         next = pick_next_task(rq, prev);
2835         clear_tsk_need_resched(prev);
2836         clear_preempt_need_resched();
2837         rq->skip_clock_update = 0;
2838
2839         if (likely(prev != next)) {
2840                 rq->nr_switches++;
2841                 rq->curr = next;
2842                 ++*switch_count;
2843
2844                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2845                 /*
2846                  * The context switch have flipped the stack from under us
2847                  * and restored the local variables which were saved when
2848                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2849                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2850                  */
2851                 cpu = smp_processor_id();
2852                 rq = cpu_rq(cpu);
2853         } else
2854                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2855
2856         balance_callback(rq);
2857
2858         sched_preempt_enable_no_resched();
2859         if (need_resched())
2860                 goto need_resched;
2861 }
2862
2863 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2864 {
2865         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2866                 return;
2867         /*
2868          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2869          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2870          */
2871         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2872                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2873 }
2874
2875 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2876 {
2877         struct task_struct *tsk = current;
2878
2879         sched_submit_work(tsk);
2880         __schedule();
2881 }
2882 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2883
2884 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2885 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2886 {
2887         /*
2888          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2889          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2890          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2891          * we find a better solution.
2892          */
2893         user_exit();
2894         schedule();
2895         user_enter();
2896 }
2897 #endif
2898
2899 /**
2900  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2901  *
2902  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2903  */
2904 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2905 {
2906         sched_preempt_enable_no_resched();
2907         schedule();
2908         preempt_disable();
2909 }
2910
2911 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2912 /*
2913  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2914  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2915  * occur there and call schedule directly.
2916  */
2917 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2918 {
2919         /*
2920          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2921          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2922          */
2923         if (likely(!preemptible()))
2924                 return;
2925
2926         do {
2927                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2928                 __schedule();
2929                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2930
2931                 /*
2932                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2933                  * between schedule and now.
2934                  */
2935                 barrier();
2936         } while (need_resched());
2937 }
2938 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
2939 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2940 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2941
2942 /*
2943  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2944  * off of irq context.
2945  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2946  * protect us against recursive calling from irq.
2947  */
2948 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
2949 {
2950         enum ctx_state prev_state;
2951
2952         /* Catch callers which need to be fixed */
2953         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2954
2955         prev_state = exception_enter();
2956
2957         do {
2958                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2959                 local_irq_enable();
2960                 __schedule();
2961                 local_irq_disable();
2962                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2963
2964                 /*
2965                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2966                  * between schedule and now.
2967                  */
2968                 barrier();
2969         } while (need_resched());
2970
2971         exception_exit(prev_state);
2972 }
2973
2974 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2975                           void *key)
2976 {
2977         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2978 }
2979 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2980
2981 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2982
2983 /*
2984  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2985  * @p: task
2986  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2987  *
2988  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2989  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2990  *
2991  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2992  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2993  */
2994 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2995 {
2996         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2997         struct rq *rq;
2998         const struct sched_class *prev_class;
2999
3000         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3001
3002         rq = __task_rq_lock(p);
3003
3004         /*
3005          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3006          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3007          *
3008          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3009          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3010          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3011          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3012          * with interrupts disabled and will complete the lock
3013          * protected section without being interrupted. So there is no
3014          * real need to boost.
3015          */
3016         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3017                 WARN_ON(p != rq->curr);
3018                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3019                 goto out_unlock;
3020         }
3021
3022         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3023         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3024         oldprio = p->prio;
3025         prev_class = p->sched_class;
3026         on_rq = p->on_rq;
3027         running = task_current(rq, p);
3028         if (on_rq)
3029                 dequeue_task(rq, p, 0);
3030         if (running)
3031                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3032
3033         /*
3034          * Boosting condition are:
3035          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3036          *      --> -dl task blocks on mutex A
3037          *
3038          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3039          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3040          *          running task
3041          */
3042         if (dl_prio(prio)) {
3043                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
3044                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
3045                         p->dl.dl_boosted = 1;
3046                         p->dl.dl_throttled = 0;
3047                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3048                 } else
3049                         p->dl.dl_boosted = 0;
3050                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3051         } else if (rt_prio(prio)) {
3052                 if (dl_prio(oldprio))
3053                         p->dl.dl_boosted = 0;
3054                 if (oldprio < prio)
3055                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3056                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3057         } else {
3058                 if (dl_prio(oldprio))
3059                         p->dl.dl_boosted = 0;
3060                 if (rt_prio(oldprio))
3061                         p->rt.timeout = 0;
3062                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3063         }
3064
3065         p->prio = prio;
3066
3067         if (running)
3068                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3069         if (on_rq)
3070                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3071
3072         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3073 out_unlock:
3074         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3075         __task_rq_unlock(rq);
3076
3077         balance_callback(rq);
3078         preempt_enable();
3079 }
3080 #endif
3081
3082 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3083 {
3084         int old_prio, delta, on_rq;
3085         unsigned long flags;
3086         struct rq *rq;
3087
3088         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3089                 return;
3090         /*
3091          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3092          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3093          */
3094         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3095         /*
3096          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3097          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3098          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3099          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3100          */
3101         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3102                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3103                 goto out_unlock;
3104         }
3105         on_rq = p->on_rq;
3106         if (on_rq)
3107                 dequeue_task(rq, p, 0);
3108
3109         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3110         set_load_weight(p);
3111         old_prio = p->prio;
3112         p->prio = effective_prio(p);
3113         delta = p->prio - old_prio;
3114
3115         if (on_rq) {
3116                 enqueue_task(rq, p, 0);
3117                 /*
3118                  * If the task increased its priority or is running and
3119                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3120                  */
3121                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3122                         resched_task(rq->curr);
3123         }
3124 out_unlock:
3125         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3126 }
3127 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3128
3129 /*
3130  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3131  * @p: task
3132  * @nice: nice value
3133  */
3134 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3135 {
3136         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3137         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3138
3139         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3140                 capable(CAP_SYS_NICE));
3141 }
3142
3143 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3144
3145 /*
3146  * sys_nice - change the priority of the current process.
3147  * @increment: priority increment
3148  *
3149  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3150  * does similar things.
3151  */
3152 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3153 {
3154         long nice, retval;
3155
3156         /*
3157          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3158          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3159          * and we have a single winner.
3160          */
3161         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3162         nice = task_nice(current) + increment;
3163
3164         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3165         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3166                 return -EPERM;
3167
3168         retval = security_task_setnice(current, nice);
3169         if (retval)
3170                 return retval;
3171
3172         set_user_nice(current, nice);
3173         return 0;
3174 }
3175
3176 #endif
3177
3178 /**
3179  * task_prio - return the priority value of a given task.
3180  * @p: the task in question.
3181  *
3182  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3183  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3184  * around 0, value goes from -16 to +15.
3185  */
3186 int task_prio(const struct task_struct *p)
3187 {
3188         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3189 }
3190
3191 /**
3192  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3193  * @cpu: the processor in question.
3194  *
3195  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3196  */
3197 int idle_cpu(int cpu)
3198 {
3199         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3200
3201         if (rq->curr != rq->idle)
3202                 return 0;
3203
3204         if (rq->nr_running)
3205                 return 0;
3206
3207 #ifdef CONFIG_SMP
3208         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3209                 return 0;
3210 #endif
3211
3212         return 1;
3213 }
3214
3215 /**
3216  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3217  * @cpu: the processor in question.
3218  *
3219  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3220  */
3221 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3222 {
3223         return cpu_rq(cpu)->idle;
3224 }
3225
3226 /**
3227  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3228  * @pid: the pid in question.
3229  *
3230  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3231  */
3232 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3233 {
3234         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3235 }
3236
3237 /*
3238  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3239  * SCHED_DEADLINE task.
3240  *
3241  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3242  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3243  * for the first time with its new policy.
3244  */
3245 static void
3246 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3247 {
3248         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3249
3250         init_dl_task_timer(dl_se);
3251         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3252         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3253         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3254         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3255         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3256         dl_se->dl_throttled = 0;
3257         dl_se->dl_new = 1;
3258         dl_se->dl_yielded = 0;
3259 }
3260
3261 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3262                 const struct sched_attr *attr)
3263 {
3264         int policy = attr->sched_policy;
3265
3266         if (policy == -1) /* setparam */
3267                 policy = p->policy;
3268
3269         p->policy = policy;
3270
3271         if (dl_policy(policy))
3272                 __setparam_dl(p, attr);
3273         else if (fair_policy(policy))
3274                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3275
3276         /*
3277          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3278          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3279          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3280          */
3281         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3282         p->normal_prio = normal_prio(p);
3283         set_load_weight(p);
3284 }
3285
3286 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3287 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3288                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3289 {
3290         __setscheduler_params(p, attr);
3291
3292         /*
3293          * Keep a potential priority boosting if called from
3294          * sched_setscheduler().
3295          */
3296         if (keep_boost)
3297                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3298         else
3299                 p->prio = normal_prio(p);
3300
3301         if (dl_prio(p->prio))
3302                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3303         else if (rt_prio(p->prio))
3304                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3305         else
3306                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3307 }
3308
3309 static void
3310 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3311 {
3312         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3313
3314         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3315         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3316         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3317         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3318         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3319 }
3320
3321 /*
3322  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3323  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3324  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3325  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3326  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3327  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3328  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3329  * sched_period, as the latter can be zero).
3330  */
3331 static bool
3332 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3333 {
3334         /* deadline != 0 */
3335         if (attr->sched_deadline == 0)
3336                 return false;
3337
3338         /*
3339          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3340          * that big.
3341          */
3342         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3343                 return false;
3344
3345         /*
3346          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3347          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3348          */
3349         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3350             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3351                 return false;
3352
3353         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3354         if ((attr->sched_period != 0 &&
3355              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3356             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3357                 return false;
3358
3359         return true;
3360 }
3361
3362 /*
3363  * check the target process has a UID that matches the current process's
3364  */
3365 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3366 {
3367         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3368         bool match;
3369
3370         rcu_read_lock();
3371         pcred = __task_cred(p);
3372         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3373                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3374         rcu_read_unlock();
3375         return match;
3376 }
3377
3378 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3379                                 const struct sched_attr *attr,
3380                                 bool user)
3381 {
3382         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3383                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3384         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3385         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3386         unsigned long flags;
3387         const struct sched_class *prev_class;
3388         struct rq *rq;
3389         int reset_on_fork;
3390
3391         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3392         BUG_ON(in_interrupt());
3393 recheck:
3394         /* double check policy once rq lock held */
3395         if (policy < 0) {
3396                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3397                 policy = oldpolicy = p->policy;
3398         } else {
3399                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3400
3401                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3402                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3403                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3404                                 policy != SCHED_IDLE)
3405                         return -EINVAL;
3406         }
3407
3408         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3409                 return -EINVAL;
3410
3411         /*
3412          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3413          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3414          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3415          */
3416         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3417             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3418                 return -EINVAL;
3419         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3420             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3421                 return -EINVAL;
3422
3423         /*
3424          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3425          */
3426         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3427                 if (fair_policy(policy)) {
3428                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3429                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3430                                 return -EPERM;
3431                 }
3432
3433                 if (rt_policy(policy)) {
3434                         unsigned long rlim_rtprio =
3435                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3436
3437                         /* can't set/change the rt policy */
3438                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3439                                 return -EPERM;
3440
3441                         /* can't increase priority */
3442                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3443                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3444                                 return -EPERM;
3445                 }
3446
3447                  /*
3448                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3449                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3450                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3451                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3452                   */
3453                 if (dl_policy(policy))
3454                         return -EPERM;
3455
3456                 /*
3457                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3458                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3459                  */
3460                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3461                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3462                                 return -EPERM;
3463                 }
3464
3465                 /* can't change other user's priorities */
3466                 if (!check_same_owner(p))
3467                         return -EPERM;
3468
3469                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3470                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3471                         return -EPERM;
3472         }
3473
3474         if (user) {
3475                 retval = security_task_setscheduler(p);
3476                 if (retval)
3477                         return retval;
3478         }
3479
3480         /*
3481          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3482          * changing the priority of the task:
3483          *
3484          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3485          * runqueue lock must be held.
3486          */
3487         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3488
3489         /*
3490          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3491          */
3492         if (p == rq->stop) {
3493                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3494                 return -EINVAL;
3495         }
3496
3497         /*
3498          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3499          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3500          */
3501         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3502                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3503                         goto change;
3504                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3505                         goto change;
3506                 if (dl_policy(policy))
3507                         goto change;
3508
3509                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3510                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3511                 return 0;
3512         }
3513 change:
3514
3515         if (user) {
3516 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3517                 /*
3518                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3519                  * assigned.
3520                  */
3521                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3522                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3523                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3524                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3525                         return -EPERM;
3526                 }
3527 #endif
3528 #ifdef CONFIG_SMP
3529                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3530                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3531
3532                         /*
3533                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3534                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3535                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3536                          */
3537                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3538                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3539                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3540                                 return -EPERM;
3541                         }
3542                 }
3543 #endif
3544         }
3545
3546         /* recheck policy now with rq lock held */
3547         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3548                 policy = oldpolicy = -1;
3549                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3550                 goto recheck;
3551         }
3552
3553         /*
3554          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3555          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3556          * is available.
3557          */
3558         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3559                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3560                 return -EBUSY;
3561         }
3562
3563         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3564         oldprio = p->prio;
3565
3566         /*
3567          * Take priority boosted tasks into account. If the new
3568          * effective priority is unchanged, we just store the new
3569          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3570          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3571          * itself.
3572          */
3573         new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
3574         if (new_effective_prio == oldprio) {
3575                 __setscheduler_params(p, attr);
3576                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3577                 return 0;
3578         }
3579
3580         on_rq = p->on_rq;
3581         running = task_current(rq, p);
3582         if (on_rq)
3583                 dequeue_task(rq, p, 0);
3584         if (running)
3585                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3586
3587         prev_class = p->sched_class;
3588         __setscheduler(rq, p, attr, true);
3589
3590         if (running)
3591                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3592         if (on_rq) {
3593                 /*
3594                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3595                  * increased (user space view).
3596                  */
3597                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3598         }
3599
3600         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3601         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3602         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3603
3604         rt_mutex_adjust_pi(p);
3605
3606         /*
3607          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
3608          */
3609         balance_callback(rq);
3610         preempt_enable();
3611
3612         return 0;
3613 }
3614
3615 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3616                                const struct sched_param *param, bool check)
3617 {
3618         struct sched_attr attr = {
3619                 .sched_policy   = policy,
3620                 .sched_priority = param->sched_priority,
3621                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3622         };
3623
3624         /*
3625          * Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack, except if
3626          * the policy=-1 was passed by sched_setparam().
3627          */
3628         if ((policy != -1) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3629                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3630                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3631                 attr.sched_policy = policy;
3632         }
3633
3634         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3635 }
3636 /**
3637  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3638  * @p: the task in question.
3639  * @policy: new policy.
3640  * @param: structure containing the new RT priority.
3641  *
3642  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3643  *
3644  * NOTE that the task may be already dead.
3645  */
3646 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3647                        const struct sched_param *param)
3648 {
3649         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3650 }
3651 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3652
3653 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3654 {
3655         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3656 }
3657 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3658
3659 /**
3660  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3661  * @p: the task in question.
3662  * @policy: new policy.
3663  * @param: structure containing the new RT priority.
3664  *
3665  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3666  * current context has permission.  For example, this is needed in
3667  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3668  * but our caller might not have that capability.
3669  *
3670  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3671  */
3672 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3673                                const struct sched_param *param)
3674 {
3675         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3676 }
3677
3678 static int
3679 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3680 {
3681         struct sched_param lparam;
3682         struct task_struct *p;
3683         int retval;
3684
3685         if (!param || pid < 0)
3686                 return -EINVAL;
3687         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3688                 return -EFAULT;
3689
3690         rcu_read_lock();
3691         retval = -ESRCH;
3692         p = find_process_by_pid(pid);
3693         if (p != NULL)
3694                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3695         rcu_read_unlock();
3696
3697         return retval;
3698 }
3699
3700 /*
3701  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3702  */
3703 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3704                            struct sched_attr *attr)
3705 {
3706         u32 size;
3707         int ret;
3708
3709         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3710                 return -EFAULT;
3711
3712         /*
3713          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3714          */
3715         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3716
3717         ret = get_user(size, &uattr->size);
3718         if (ret)
3719                 return ret;
3720
3721         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3722                 goto err_size;
3723
3724         if (!size)              /* abi compat */
3725                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3726
3727         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3728                 goto err_size;
3729
3730         /*
3731          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3732          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3733          * user-space does not rely on any kernel feature
3734          * extensions we dont know about yet.
3735          */
3736         if (size > sizeof(*attr)) {
3737                 unsigned char __user *addr;
3738                 unsigned char __user *end;
3739                 unsigned char val;
3740
3741                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3742                 end  = (void __user *)uattr + size;
3743
3744                 for (; addr < end; addr++) {
3745                         ret = get_user(val, addr);
3746                         if (ret)
3747                                 return ret;
3748                         if (val)
3749                                 goto err_size;
3750                 }
3751                 size = sizeof(*attr);
3752         }
3753
3754         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3755         if (ret)
3756                 return -EFAULT;
3757
3758         /*
3759          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3760          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3761          */
3762         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3763
3764         return 0;
3765
3766 err_size:
3767         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3768         return -E2BIG;
3769 }
3770
3771 /**
3772  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3773  * @pid: the pid in question.
3774  * @policy: new policy.
3775  * @param: structure containing the new RT priority.
3776  *
3777  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3778  */
3779 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3780                 struct sched_param __user *, param)
3781 {
3782         /* negative values for policy are not valid */
3783         if (policy < 0)
3784                 return -EINVAL;
3785
3786         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3787 }
3788
3789 /**
3790  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3791  * @pid: the pid in question.
3792  * @param: structure containing the new RT priority.
3793  *
3794  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3795  */
3796 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3797 {
3798         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3799 }
3800
3801 /**
3802  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3803  * @pid: the pid in question.
3804  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3805  * @flags: for future extension.
3806  */
3807 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3808                                unsigned int, flags)
3809 {
3810         struct sched_attr attr;
3811         struct task_struct *p;
3812         int retval;
3813
3814         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3815                 return -EINVAL;
3816
3817         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
3818         if (retval)
3819                 return retval;
3820
3821         if ((int)attr.sched_policy < 0)
3822                 return -EINVAL;
3823
3824         rcu_read_lock();
3825         retval = -ESRCH;
3826         p = find_process_by_pid(pid);
3827         if (p != NULL)
3828                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3829         rcu_read_unlock();
3830
3831         return retval;
3832 }
3833
3834 /**
3835  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3836  * @pid: the pid in question.
3837  *
3838  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3839  * code.
3840  */
3841 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3842 {
3843         struct task_struct *p;
3844         int retval;
3845
3846         if (pid < 0)
3847                 return -EINVAL;
3848
3849         retval = -ESRCH;
3850         rcu_read_lock();
3851         p = find_process_by_pid(pid);
3852         if (p) {
3853                 retval = security_task_getscheduler(p);
3854                 if (!retval)
3855                         retval = p->policy
3856                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3857         }
3858         rcu_read_unlock();
3859         return retval;
3860 }
3861
3862 /**
3863  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3864  * @pid: the pid in question.
3865  * @param: structure containing the RT priority.
3866  *
3867  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3868  * code.
3869  */
3870 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3871 {
3872         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
3873         struct task_struct *p;
3874         int retval;
3875
3876         if (!param || pid < 0)
3877                 return -EINVAL;
3878
3879         rcu_read_lock();
3880         p = find_process_by_pid(pid);
3881         retval = -ESRCH;
3882         if (!p)
3883                 goto out_unlock;
3884
3885         retval = security_task_getscheduler(p);
3886         if (retval)
3887                 goto out_unlock;
3888
3889         if (task_has_rt_policy(p))
3890                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
3891         rcu_read_unlock();
3892
3893         /*
3894          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3895          */
3896         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3897
3898         return retval;
3899
3900 out_unlock:
3901         rcu_read_unlock();
3902         return retval;
3903 }
3904
3905 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3906                            struct sched_attr *attr,
3907                            unsigned int usize)
3908 {
3909         int ret;
3910
3911         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3912                 return -EFAULT;
3913
3914         /*
3915          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3916          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3917          * user-space does not get uncomplete information.
3918          */
3919         if (usize < sizeof(*attr)) {
3920                 unsigned char *addr;
3921                 unsigned char *end;
3922
3923                 addr = (void *)attr + usize;
3924                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3925
3926                 for (; addr < end; addr++) {
3927                         if (*addr)
3928                                 return -EFBIG;
3929                 }
3930
3931                 attr->size = usize;
3932         }
3933
3934         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3935         if (ret)
3936                 return -EFAULT;
3937
3938         return 0;
3939 }
3940
3941 /**
3942  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3943  * @pid: the pid in question.
3944  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3945  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3946  * @flags: for future extension.
3947  */
3948 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3949                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3950 {
3951         struct sched_attr attr = {
3952                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3953         };
3954         struct task_struct *p;
3955         int retval;
3956
3957         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3958             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3959                 return -EINVAL;
3960
3961         rcu_read_lock();
3962         p = find_process_by_pid(pid);
3963         retval = -ESRCH;
3964         if (!p)
3965                 goto out_unlock;
3966
3967         retval = security_task_getscheduler(p);
3968         if (retval)
3969                 goto out_unlock;
3970
3971         attr.sched_policy = p->policy;
3972         if (p->sched_reset_on_fork)
3973                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3974         if (task_has_dl_policy(p))
3975                 __getparam_dl(p, &attr);
3976         else if (task_has_rt_policy(p))
3977                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3978         else
3979                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3980
3981         rcu_read_unlock();
3982
3983         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3984         return retval;
3985
3986 out_unlock:
3987         rcu_read_unlock();
3988         return retval;
3989 }
3990
3991 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3992 {
3993         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3994         struct task_struct *p;
3995         int retval;
3996
3997         rcu_read_lock();
3998
3999         p = find_process_by_pid(pid);
4000         if (!p) {
4001                 rcu_read_unlock();
4002                 return -ESRCH;
4003         }
4004
4005         /* Prevent p going away */
4006         get_task_struct(p);
4007         rcu_read_unlock();
4008
4009         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4010                 retval = -EINVAL;
4011                 goto out_put_task;
4012         }
4013         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4014                 retval = -ENOMEM;
4015                 goto out_put_task;
4016         }
4017         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4018                 retval = -ENOMEM;
4019                 goto out_free_cpus_allowed;
4020         }
4021         retval = -EPERM;
4022         if (!check_same_owner(p)) {
4023                 rcu_read_lock();
4024                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4025                         rcu_read_unlock();
4026                         goto out_unlock;
4027                 }
4028                 rcu_read_unlock();
4029         }
4030
4031         retval = security_task_setscheduler(p);
4032         if (retval)
4033                 goto out_unlock;
4034
4035
4036         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4037         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4038
4039         /*
4040          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4041          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4042          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4043          * root_domain.
4044          */
4045 #ifdef CONFIG_SMP
4046         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4047                 rcu_read_lock();
4048                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4049                         retval = -EBUSY;
4050                         rcu_read_unlock();
4051                         goto out_unlock;
4052                 }
4053                 rcu_read_unlock();
4054         }
4055 #endif
4056 again:
4057         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4058
4059         if (!retval) {
4060                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4061                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4062                         /*
4063                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4064                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4065                          * cpuset's cpus_allowed
4066                          */
4067                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4068                         goto again;
4069                 }
4070         }
4071 out_unlock:
4072         free_cpumask_var(new_mask);
4073 out_free_cpus_allowed:
4074         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4075 out_put_task:
4076         put_task_struct(p);
4077         return retval;
4078 }
4079
4080 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4081                              struct cpumask *new_mask)
4082 {
4083         if (len < cpumask_size())
4084                 cpumask_clear(new_mask);
4085         else if (len > cpumask_size())
4086                 len = cpumask_size();
4087
4088         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4089 }
4090
4091 /**
4092  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4093  * @pid: pid of the process
4094  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4095  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4096  *
4097  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4098  */
4099 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4100                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4101 {
4102         cpumask_var_t new_mask;
4103         int retval;
4104
4105         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4106                 return -ENOMEM;
4107
4108         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4109         if (retval == 0)
4110                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4111         free_cpumask_var(new_mask);
4112         return retval;
4113 }
4114
4115 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4116 {
4117         struct task_struct *p;
4118         unsigned long flags;
4119         int retval;
4120
4121         rcu_read_lock();
4122
4123         retval = -ESRCH;
4124         p = find_process_by_pid(pid);
4125         if (!p)
4126                 goto out_unlock;
4127
4128         retval = security_task_getscheduler(p);
4129         if (retval)
4130                 goto out_unlock;
4131
4132         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4133         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4134         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4135
4136 out_unlock:
4137         rcu_read_unlock();
4138
4139         return retval;
4140 }
4141
4142 /**
4143  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4144  * @pid: pid of the process
4145  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4146  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4147  *
4148  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4149  */
4150 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4151                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4152 {
4153         int ret;
4154         cpumask_var_t mask;
4155
4156         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4157                 return -EINVAL;
4158         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4159                 return -EINVAL;
4160
4161         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4162                 return -ENOMEM;
4163
4164         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4165         if (ret == 0) {
4166                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4167
4168                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4169                         ret = -EFAULT;
4170                 else
4171                         ret = retlen;
4172         }
4173         free_cpumask_var(mask);
4174
4175         return ret;
4176 }
4177
4178 /**
4179  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4180  *
4181  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4182  * other threads running on this CPU then this function will return.
4183  *
4184  * Return: 0.
4185  */
4186 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4187 {
4188         struct rq *rq = this_rq_lock();
4189
4190         schedstat_inc(rq, yld_count);
4191         current->sched_class->yield_task(rq);
4192
4193         /*
4194          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4195          * no need to preempt or enable interrupts:
4196          */
4197         __release(rq->lock);
4198         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4199         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4200         sched_preempt_enable_no_resched();
4201
4202         schedule();
4203
4204         return 0;
4205 }
4206
4207 static void __cond_resched(void)
4208 {
4209         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4210         __schedule();
4211         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4212 }
4213
4214 int __sched _cond_resched(void)
4215 {
4216         if (should_resched(0)) {
4217                 __cond_resched();
4218                 return 1;
4219         }
4220         return 0;
4221 }
4222 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4223
4224 /*
4225  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4226  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4227  *
4228  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4229  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4230  * spin_unlock(), once by hand).
4231  */
4232 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4233 {
4234         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4235         int ret = 0;
4236
4237         lockdep_assert_held(lock);
4238
4239         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4240                 spin_unlock(lock);
4241                 if (resched)
4242                         __cond_resched();
4243                 else
4244                         cpu_relax();
4245                 ret = 1;
4246                 spin_lock(lock);
4247         }
4248         return ret;
4249 }
4250 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4251
4252 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4253 {
4254         BUG_ON(!in_softirq());
4255
4256         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4257                 local_bh_enable();
4258                 __cond_resched();
4259                 local_bh_disable();
4260                 return 1;
4261         }
4262         return 0;
4263 }
4264 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4265
4266 /**
4267  * yield - yield the current processor to other threads.
4268  *
4269  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4270  *
4271  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4272  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4273  * it, its already broken.
4274  *
4275  * Typical broken usage is:
4276  *
4277  * while (!event)
4278  *      yield();
4279  *
4280  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4281  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4282  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4283  *
4284  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4285  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4286  * If you still want to use yield(), do not!
4287  */
4288 void __sched yield(void)
4289 {
4290         set_current_state(TASK_RUNNING);
4291         sys_sched_yield();
4292 }
4293 EXPORT_SYMBOL(yield);
4294
4295 /**
4296  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4297  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4298  * processor it's on.
4299  * @p: target task
4300  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4301  *
4302  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4303  * can't go away on us before we can do any checks.
4304  *
4305  * Return:
4306  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4307  *      false (0) if we failed to boost the target.
4308  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4309  */
4310 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4311 {
4312         struct task_struct *curr = current;
4313         struct rq *rq, *p_rq;
4314         unsigned long flags;
4315         int yielded = 0;
4316
4317         local_irq_save(flags);
4318         rq = this_rq();
4319
4320 again:
4321         p_rq = task_rq(p);
4322         /*
4323          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4324          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4325          */
4326         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4327                 yielded = -ESRCH;
4328                 goto out_irq;
4329         }
4330
4331         double_rq_lock(rq, p_rq);
4332         if (task_rq(p) != p_rq) {
4333                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4334                 goto again;
4335         }
4336
4337         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4338                 goto out_unlock;
4339
4340         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4341                 goto out_unlock;
4342
4343         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4344                 goto out_unlock;
4345
4346         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4347         if (yielded) {
4348                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4349                 /*
4350                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4351                  * fairness.
4352                  */
4353                 if (preempt && rq != p_rq)
4354                         resched_task(p_rq->curr);
4355         }
4356
4357 out_unlock:
4358         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4359 out_irq:
4360         local_irq_restore(flags);
4361
4362         if (yielded > 0)
4363                 schedule();
4364
4365         return yielded;
4366 }
4367 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4368
4369 /*
4370  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4371  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4372  */
4373 void __sched io_schedule(void)
4374 {
4375         struct rq *rq = raw_rq();
4376
4377         delayacct_blkio_start();
4378         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4379         blk_flush_plug(current);
4380         current->in_iowait = 1;
4381         schedule();
4382         current->in_iowait = 0;
4383         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4384         delayacct_blkio_end();
4385 }
4386 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4387
4388 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4389 {
4390         struct rq *rq = raw_rq();
4391         long ret;
4392
4393         delayacct_blkio_start();
4394         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4395         blk_flush_plug(current);
4396         current->in_iowait = 1;
4397         ret = schedule_timeout(timeout);
4398         current->in_iowait = 0;
4399         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4400         delayacct_blkio_end();
4401         return ret;
4402 }
4403
4404 /**
4405  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4406  * @policy: scheduling class.
4407  *
4408  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4409  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4410  * On failure, a negative error code is returned.
4411  */
4412 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4413 {
4414         int ret = -EINVAL;
4415
4416         switch (policy) {
4417         case SCHED_FIFO:
4418         case SCHED_RR:
4419                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4420                 break;
4421         case SCHED_DEADLINE:
4422         case SCHED_NORMAL:
4423         case SCHED_BATCH:
4424         case SCHED_IDLE:
4425                 ret = 0;
4426                 break;
4427         }
4428         return ret;
4429 }
4430
4431 /**
4432  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4433  * @policy: scheduling class.
4434  *
4435  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4436  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4437  * On failure, a negative error code is returned.
4438  */
4439 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4440 {
4441         int ret = -EINVAL;
4442
4443         switch (policy) {
4444         case SCHED_FIFO:
4445         case SCHED_RR:
4446                 ret = 1;
4447                 break;
4448         case SCHED_DEADLINE:
4449         case SCHED_NORMAL:
4450         case SCHED_BATCH:
4451         case SCHED_IDLE:
4452                 ret = 0;
4453         }
4454         return ret;
4455 }
4456
4457 /**
4458  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4459  * @pid: pid of the process.
4460  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4461  *
4462  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4463  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4464  *
4465  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4466  * an error code.
4467  */
4468 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4469                 struct timespec __user *, interval)
4470 {
4471         struct task_struct *p;
4472         unsigned int time_slice;
4473         unsigned long flags;
4474         struct rq *rq;
4475         int retval;
4476         struct timespec t;
4477
4478         if (pid < 0)
4479                 return -EINVAL;
4480
4481         retval = -ESRCH;
4482         rcu_read_lock();
4483         p = find_process_by_pid(pid);
4484         if (!p)
4485                 goto out_unlock;
4486
4487         retval = security_task_getscheduler(p);
4488         if (retval)
4489                 goto out_unlock;
4490
4491         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4492         time_slice = 0;
4493         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4494                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4495         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4496
4497         rcu_read_unlock();
4498         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4499         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4500         return retval;
4501
4502 out_unlock:
4503         rcu_read_unlock();
4504         return retval;
4505 }
4506
4507 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4508
4509 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4510 {
4511         unsigned long free = 0;
4512         int ppid;
4513         unsigned state;
4514
4515         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4516         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4517                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4518 #if BITS_PER_LONG == 32
4519         if (state == TASK_RUNNING)
4520                 printk(KERN_CONT " running  ");
4521         else
4522                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4523 #else
4524         if (state == TASK_RUNNING)
4525                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4526         else
4527                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4528 #endif
4529 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4530         free = stack_not_used(p);
4531 #endif
4532         rcu_read_lock();
4533         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4534         rcu_read_unlock();
4535         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4536                 task_pid_nr(p), ppid,
4537                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4538
4539         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4540         show_stack(p, NULL);
4541 }
4542
4543 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4544 {
4545         struct task_struct *g, *p;
4546
4547 #if BITS_PER_LONG == 32
4548         printk(KERN_INFO
4549                 "  task                PC stack   pid father\n");
4550 #else
4551         printk(KERN_INFO
4552                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4553 #endif
4554         rcu_read_lock();
4555         do_each_thread(g, p) {
4556                 /*
4557                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4558                  * console might take a lot of time:
4559                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
4560                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
4561                  * an IPI.
4562                  */
4563                 touch_nmi_watchdog();
4564                 touch_all_softlockup_watchdogs();
4565                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4566                         sched_show_task(p);
4567         } while_each_thread(g, p);
4568
4569 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4570         sysrq_sched_debug_show();
4571 #endif
4572         rcu_read_unlock();
4573         /*
4574          * Only show locks if all tasks are dumped:
4575          */
4576         if (!state_filter)
4577                 debug_show_all_locks();
4578 }
4579
4580 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4581 {
4582         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4583 }
4584
4585 /**
4586  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4587  * @idle: task in question
4588  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4589  *
4590  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4591  * flag, to make booting more robust.
4592  */
4593 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4594 {
4595         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4596         unsigned long flags;
4597
4598         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4599
4600         __sched_fork(0, idle);
4601         idle->state = TASK_RUNNING;
4602         idle->se.exec_start = sched_clock();
4603
4604         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4605         /*
4606          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4607          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4608          * lockdep check in task_group() will fail.
4609          *
4610          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4611          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4612          *
4613          * Silence PROVE_RCU
4614          */
4615         rcu_read_lock();
4616         __set_task_cpu(idle, cpu);
4617         rcu_read_unlock();
4618
4619         rq->curr = rq->idle = idle;
4620         idle->on_rq = 1;
4621 #if defined(CONFIG_SMP)
4622         idle->on_cpu = 1;
4623 #endif
4624         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4625
4626         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4627         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4628
4629         /*
4630          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4631          */
4632         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4633         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4634         vtime_init_idle(idle, cpu);
4635 #if defined(CONFIG_SMP)
4636         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4637 #endif
4638 }
4639
4640 #ifdef CONFIG_SMP
4641 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4642 {
4643         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4644                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4645
4646         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4647         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4648 }
4649
4650 /*
4651  * This is how migration works:
4652  *
4653  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4654  *    stop_one_cpu().
4655  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4656  *    off the CPU)
4657  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4658  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4659  *    it and puts it into the right queue.
4660  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4661  *    is done.
4662  */
4663
4664 /*
4665  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4666  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4667  * is removed from the allowed bitmask.
4668  *
4669  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4670  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4671  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4672  */
4673 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4674 {
4675         unsigned long flags;
4676         struct rq *rq;
4677         unsigned int dest_cpu;
4678         int ret = 0;
4679
4680         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4681
4682         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4683                 goto out;
4684
4685         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4686                 ret = -EINVAL;
4687                 goto out;
4688         }
4689
4690         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4691
4692         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4693         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4694                 goto out;
4695
4696         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4697         if (p->on_rq) {
4698                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4699                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4700                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4701                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4702                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4703                 return 0;
4704         }
4705 out:
4706         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4707
4708         return ret;
4709 }
4710 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4711
4712 /*
4713  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4714  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4715  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4716  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4717  *
4718  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4719  * as the task is no longer on this CPU.
4720  *
4721  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4722  */
4723 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4724 {
4725         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4726         int ret = 0;
4727
4728         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4729                 return ret;
4730
4731         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4732         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4733
4734         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4735         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4736         /* Already moved. */
4737         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4738                 goto done;
4739         /* Affinity changed (again). */
4740         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4741                 goto fail;
4742
4743         /*
4744          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4745          * placed properly.
4746          */
4747         if (p->on_rq) {
4748                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4749                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4750                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4751                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4752         }
4753 done:
4754         ret = 1;
4755 fail:
4756         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4757         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4758         return ret;
4759 }
4760
4761 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4762 /* Migrate current task p to target_cpu */
4763 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4764 {
4765         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4766         int curr_cpu = task_cpu(p);
4767
4768         if (curr_cpu == target_cpu)
4769                 return 0;
4770
4771         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4772                 return -EINVAL;
4773
4774         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4775
4776         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4777         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4778 }
4779
4780 /*
4781  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4782  * tasks on the runqueues
4783  */
4784 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4785 {
4786         struct rq *rq;
4787         unsigned long flags;
4788         bool on_rq, running;
4789
4790         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4791         on_rq = p->on_rq;
4792         running = task_current(rq, p);
4793
4794         if (on_rq)
4795                 dequeue_task(rq, p, 0);
4796         if (running)
4797                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4798
4799         p->numa_preferred_nid = nid;
4800
4801         if (running)
4802                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4803         if (on_rq)
4804                 enqueue_task(rq, p, 0);
4805         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4806 }
4807 #endif
4808
4809 /*
4810  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4811  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4812  * 'pushing' onto another runqueue.
4813  */
4814 static int migration_cpu_stop(void *data)
4815 {
4816         struct migration_arg *arg = data;
4817
4818         /*
4819          * The original target cpu might have gone down and we might
4820          * be on another cpu but it doesn't matter.
4821          */
4822         local_irq_disable();
4823         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4824         local_irq_enable();
4825         return 0;
4826 }
4827
4828 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4829
4830 /*
4831  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4832  * offline.
4833  */
4834 void idle_task_exit(void)
4835 {
4836         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4837
4838         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4839
4840         if (mm != &init_mm) {
4841                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4842                 finish_arch_post_lock_switch();
4843         }
4844         mmdrop(mm);
4845 }
4846
4847 /*
4848  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4849  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4850  * nr_active count is stable.
4851  *
4852  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4853  */
4854 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4855 {
4856         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4857         if (delta)
4858                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4859 }
4860
4861 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4862 {
4863 }
4864
4865 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4866         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4867 };
4868
4869 static struct task_struct fake_task = {
4870         /*
4871          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4872          */
4873         .prio = MAX_PRIO + 1,
4874         .sched_class = &fake_sched_class,
4875 };
4876
4877 /*
4878  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4879  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4880  *
4881  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4882  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4883  * because of lock validation efforts.
4884  */
4885 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4886 {
4887         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4888         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4889         int dest_cpu;
4890
4891         /*
4892          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4893          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4894          *
4895          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4896          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4897          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4898          * done here.
4899          */
4900         rq->stop = NULL;
4901
4902         /*
4903          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4904          * class method both need to have an up-to-date
4905          * value of rq->clock[_task]
4906          */
4907         update_rq_clock(rq);
4908
4909         for ( ; ; ) {
4910                 /*
4911                  * There's this thread running, bail when that's the only
4912                  * remaining thread.
4913                  */
4914                 if (rq->nr_running == 1)
4915                         break;
4916
4917                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4918                 BUG_ON(!next);
4919                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4920
4921                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4922                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4923                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4924
4925                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4926
4927                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4928         }
4929
4930         rq->stop = stop;
4931 }
4932
4933 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4934
4935 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4936
4937 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4938         {
4939                 .procname       = "sched_domain",
4940                 .mode           = 0555,
4941         },
4942         {}
4943 };
4944
4945 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4946         {
4947                 .procname       = "kernel",
4948                 .mode           = 0555,
4949                 .child          = sd_ctl_dir,
4950         },
4951         {}
4952 };
4953
4954 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4955 {
4956         struct ctl_table *entry =
4957                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4958
4959         return entry;
4960 }
4961
4962 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4963 {
4964         struct ctl_table *entry;
4965
4966         /*
4967          * In the intermediate directories, both the child directory and
4968          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4969          * will always be set. In the lowest directory the names are
4970          * static strings and all have proc handlers.
4971          */
4972         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4973                 if (entry->child)
4974                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4975                 if (entry->proc_handler == NULL)
4976                         kfree(entry->procname);
4977         }
4978
4979         kfree(*tablep);
4980         *tablep = NULL;
4981 }
4982
4983 static int min_load_idx = 0;
4984 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4985
4986 static void
4987 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4988                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4989                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4990                 bool load_idx)
4991 {
4992         entry->procname = procname;
4993         entry->data = data;
4994         entry->maxlen = maxlen;
4995         entry->mode = mode;
4996         entry->proc_handler = proc_handler;
4997
4998         if (load_idx) {
4999                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5000                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5001         }
5002 }
5003
5004 static struct ctl_table *
5005 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5006 {
5007         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5008
5009         if (table == NULL)
5010                 return NULL;
5011
5012         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5013                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5014         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5015                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5016         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5017                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5018         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5019                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5020         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5021                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5022         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5023                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5024         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5025                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5026         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5027                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5028         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5029                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5030         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5031                 &sd->cache_nice_tries,
5032                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5033         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5034                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5035         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5036                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5037                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5038         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5039                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5040         /* &table[13] is terminator */
5041
5042         return table;
5043 }
5044
5045 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5046 {
5047         struct ctl_table *entry, *table;
5048         struct sched_domain *sd;
5049         int domain_num = 0, i;
5050         char buf[32];
5051
5052         for_each_domain(cpu, sd)
5053                 domain_num++;
5054         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5055         if (table == NULL)
5056                 return NULL;
5057
5058         i = 0;
5059         for_each_domain(cpu, sd) {
5060                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5061                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5062                 entry->mode = 0555;
5063                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5064                 entry++;
5065                 i++;
5066         }
5067         return table;
5068 }
5069
5070 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5071 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5072 {
5073         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5074         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5075         char buf[32];
5076
5077         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5078         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5079
5080         if (entry == NULL)
5081                 return;
5082
5083         for_each_possible_cpu(i) {
5084                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5085                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5086                 entry->mode = 0555;
5087                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5088                 entry++;
5089         }
5090
5091         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5092         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5093 }
5094
5095 /* may be called multiple times per register */
5096 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5097 {
5098         if (sd_sysctl_header)
5099                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5100         sd_sysctl_header = NULL;
5101         if (sd_ctl_dir[0].child)
5102                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5103 }
5104 #else
5105 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5106 {
5107 }
5108 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5109 {
5110 }
5111 #endif
5112
5113 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5114 {
5115         if (!rq->online) {
5116                 const struct sched_class *class;
5117
5118                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5119                 rq->online = 1;
5120
5121                 for_each_class(class) {
5122                         if (class->rq_online)
5123                                 class->rq_online(rq);
5124                 }
5125         }
5126 }
5127
5128 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5129 {
5130         if (rq->online) {
5131                 const struct sched_class *class;
5132
5133                 for_each_class(class) {
5134                         if (class->rq_offline)
5135                                 class->rq_offline(rq);
5136                 }
5137
5138                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5139                 rq->online = 0;
5140         }
5141 }
5142
5143 /*
5144  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5145  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5146  */
5147 static int
5148 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5149 {
5150         int cpu = (long)hcpu;
5151         unsigned long flags;
5152         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5153
5154         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5155
5156         case CPU_UP_PREPARE:
5157                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5158                 break;
5159
5160         case CPU_ONLINE:
5161                 /* Update our root-domain */
5162                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5163                 if (rq->rd) {
5164                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5165
5166                         set_rq_online(rq);
5167                 }
5168                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5169                 break;
5170
5171 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5172         case CPU_DYING:
5173                 sched_ttwu_pending();
5174                 /* Update our root-domain */
5175                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5176                 if (rq->rd) {
5177                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5178                         set_rq_offline(rq);
5179                 }
5180                 migrate_tasks(cpu);
5181                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5182                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5183                 break;
5184
5185         case CPU_DEAD:
5186                 calc_load_migrate(rq);
5187                 break;
5188 #endif
5189         }
5190
5191         update_max_interval();
5192
5193         return NOTIFY_OK;
5194 }
5195
5196 /*
5197  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5198  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5199  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5200  */
5201 static struct notifier_block migration_notifier = {
5202         .notifier_call = migration_call,
5203         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5204 };
5205
5206 static void __cpuinit set_cpu_rq_start_time(void)
5207 {
5208         int cpu = smp_processor_id();
5209         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5210         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5211 }
5212
5213 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5214 atomic_t sched_smt_present = ATOMIC_INIT(0);
5215 #endif
5216
5217 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5218                                       unsigned long action, void *hcpu)
5219 {
5220         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5221         case CPU_STARTING:
5222                 set_cpu_rq_start_time();
5223                 return NOTIFY_OK;
5224         case CPU_ONLINE:
5225                 /*
5226                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5227                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5228                  * as active, which is essential from here on.
5229                  *
5230                  * Thus, fall-through and help the starting CPU along.
5231                  */
5232         case CPU_DOWN_FAILED:
5233 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5234                 /*
5235                  * When going up, increment the number of cores with SMT present.
5236                  */
5237                 if (cpumask_weight(cpu_smt_mask((long)hcpu)) == 2)
5238                         atomic_inc(&sched_smt_present);
5239 #endif
5240                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5241                 return NOTIFY_OK;
5242         default:
5243                 return NOTIFY_DONE;
5244         }
5245 }
5246
5247 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5248                                         unsigned long action, void *hcpu)
5249 {
5250         unsigned long flags;
5251         long cpu = (long)hcpu;
5252
5253         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5254         case CPU_DOWN_PREPARE:
5255                 set_cpu_active(cpu, false);
5256
5257 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5258                 /*
5259                  * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
5260                  */
5261                 if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
5262                         atomic_dec(&sched_smt_present);
5263 #endif
5264
5265                 /* explicitly allow suspend */
5266                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5267                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5268                         bool overflow;
5269                         int cpus;
5270
5271                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5272                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5273                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5274                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5275
5276                         if (overflow)
5277                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5278                 }
5279                 return NOTIFY_OK;
5280         }
5281
5282         return NOTIFY_DONE;
5283 }
5284
5285 static int __init migration_init(void)
5286 {
5287         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5288         int err;
5289
5290         /* Initialize migration for the boot CPU */
5291         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5292         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5293         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5294         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5295
5296         /* Register cpu active notifiers */
5297         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5298         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5299
5300         return 0;
5301 }
5302 early_initcall(migration_init);
5303 #endif
5304
5305 #ifdef CONFIG_SMP
5306
5307 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5308 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask2;
5309
5310 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5311
5312 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5313
5314 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5315 {
5316         sched_debug_enabled = 1;
5317
5318         return 0;
5319 }
5320 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5321
5322 static inline bool sched_debug(void)
5323 {
5324         return sched_debug_enabled;
5325 }
5326
5327 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5328                                   struct cpumask *groupmask)
5329 {
5330         struct sched_group *group = sd->groups;
5331         char str[256];
5332
5333         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5334         cpumask_clear(groupmask);
5335
5336         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5337
5338         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5339                 printk("does not load-balance\n");
5340                 if (sd->parent)
5341                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5342                                         " has parent");
5343                 return -1;
5344         }
5345
5346         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5347
5348         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5349                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5350                                 "CPU%d\n", cpu);
5351         }
5352         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5353                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5354                                 " CPU%d\n", cpu);
5355         }
5356
5357         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5358         do {
5359                 if (!group) {
5360                         printk("\n");
5361                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5362                         break;
5363                 }
5364
5365                 /*
5366                  * Even though we initialize ->capacity to something semi-sane,
5367                  * we leave capacity_orig unset. This allows us to detect if
5368                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5369                  */
5370                 if (!group->sgc->capacity_orig) {
5371                         printk(KERN_CONT "\n");
5372                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_capacity not set\n");
5373                         break;
5374                 }
5375
5376                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5377                         printk(KERN_CONT "\n");
5378                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5379                         break;
5380                 }
5381
5382                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5383                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5384                         printk(KERN_CONT "\n");
5385                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5386                         break;
5387                 }
5388
5389                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5390
5391                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5392
5393                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5394                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5395                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5396                                 group->sgc->capacity);
5397                 }
5398
5399                 group = group->next;
5400         } while (group != sd->groups);
5401         printk(KERN_CONT "\n");
5402
5403         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5404                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5405
5406         if (sd->parent &&
5407             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5408                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5409                         "of domain->span\n");
5410         return 0;
5411 }
5412
5413 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5414 {
5415         int level = 0;
5416
5417         if (!sched_debug_enabled)
5418                 return;
5419
5420         if (!sd) {
5421                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5422                 return;
5423         }
5424
5425         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5426
5427         for (;;) {
5428                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5429                         break;
5430                 level++;
5431                 sd = sd->parent;
5432                 if (!sd)
5433                         break;
5434         }
5435 }
5436 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5437 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5438 static inline bool sched_debug(void)
5439 {
5440         return false;
5441 }
5442 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5443
5444 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5445 {
5446         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5447                 return 1;
5448
5449         /* Following flags need at least 2 groups */
5450         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5451                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5452                          SD_BALANCE_FORK |
5453                          SD_BALANCE_EXEC |
5454                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5455                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5456                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5457                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5458                         return 0;
5459         }
5460
5461         /* Following flags don't use groups */
5462         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5463                 return 0;
5464
5465         return 1;
5466 }
5467
5468 static int
5469 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5470 {
5471         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5472
5473         if (sd_degenerate(parent))
5474                 return 1;
5475
5476         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5477                 return 0;
5478
5479         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5480         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5481                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5482                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5483                                 SD_BALANCE_FORK |
5484                                 SD_BALANCE_EXEC |
5485                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5486                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5487                                 SD_PREFER_SIBLING |
5488                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5489                 if (nr_node_ids == 1)
5490                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5491         }
5492         if (~cflags & pflags)
5493                 return 0;
5494
5495         return 1;
5496 }
5497
5498 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5499 {
5500         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5501
5502         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5503         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5504         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5505         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5506         free_cpumask_var(rd->online);
5507         free_cpumask_var(rd->span);
5508         kfree(rd);
5509 }
5510
5511 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5512 {
5513         struct root_domain *old_rd = NULL;
5514         unsigned long flags;
5515
5516         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5517
5518         if (rq->rd) {
5519                 old_rd = rq->rd;
5520
5521                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5522                         set_rq_offline(rq);
5523
5524                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5525
5526                 /*
5527                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5528                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5529                  * in this function:
5530                  */
5531                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5532                         old_rd = NULL;
5533         }
5534
5535         atomic_inc(&rd->refcount);
5536         rq->rd = rd;
5537
5538         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5539         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5540                 set_rq_online(rq);
5541
5542         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5543
5544         if (old_rd)
5545                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5546 }
5547
5548 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5549 {
5550         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5551
5552         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5553                 goto out;
5554         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5555                 goto free_span;
5556         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5557                 goto free_online;
5558         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5559                 goto free_dlo_mask;
5560
5561         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5562         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5563                 goto free_dlo_mask;
5564
5565         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5566                 goto free_rto_mask;
5567         return 0;
5568
5569 free_rto_mask:
5570         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5571 free_dlo_mask:
5572         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5573 free_online:
5574         free_cpumask_var(rd->online);
5575 free_span:
5576         free_cpumask_var(rd->span);
5577 out:
5578         return -ENOMEM;
5579 }
5580
5581 /*
5582  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5583  * members (mimicking the global state we have today).
5584  */
5585 struct root_domain def_root_domain;
5586
5587 static void init_defrootdomain(void)
5588 {
5589         init_rootdomain(&def_root_domain);
5590
5591         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5592 }
5593
5594 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5595 {
5596         struct root_domain *rd;
5597
5598         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5599         if (!rd)
5600                 return NULL;
5601
5602         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5603                 kfree(rd);
5604                 return NULL;
5605         }
5606
5607         return rd;
5608 }
5609
5610 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5611 {
5612         struct sched_group *tmp, *first;
5613
5614         if (!sg)
5615                 return;
5616
5617         first = sg;
5618         do {
5619                 tmp = sg->next;
5620
5621                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5622                         kfree(sg->sgc);
5623
5624                 kfree(sg);
5625                 sg = tmp;
5626         } while (sg != first);
5627 }
5628
5629 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5630 {
5631         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5632
5633         /*
5634          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5635          * nuke them all.
5636          */
5637         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5638                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5639         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5640                 kfree(sd->groups->sgc);
5641                 kfree(sd->groups);
5642         }
5643         kfree(sd);
5644 }
5645
5646 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5647 {
5648         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5649 }
5650
5651 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5652 {
5653         for (; sd; sd = sd->parent)
5654                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5655 }
5656
5657 /*
5658  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5659  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5660  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5661  *
5662  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5663  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5664  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5665  */
5666 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5667 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5668 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5669 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5670 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5671 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5672
5673 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5674 {
5675         struct sched_domain *sd;
5676         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5677         int id = cpu;
5678         int size = 1;
5679
5680         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5681         if (sd) {
5682                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5683                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5684                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5685         }
5686         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5687
5688         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5689         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5690         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5691
5692         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5693         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5694
5695         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5696         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5697 }
5698
5699 /*
5700  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5701  * hold the hotplug lock.
5702  */
5703 static void
5704 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5705 {
5706         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5707         struct sched_domain *tmp;
5708
5709         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5710         for (tmp = sd; tmp; ) {
5711                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5712                 if (!parent)
5713                         break;
5714
5715                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5716                         tmp->parent = parent->parent;
5717                         if (parent->parent)
5718                                 parent->parent->child = tmp;
5719                         /*
5720                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5721                          * degenerate parent; the spans match for this
5722                          * so the property transfers.
5723                          */
5724                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5725                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5726                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5727                 } else
5728                         tmp = tmp->parent;
5729         }
5730
5731         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5732                 tmp = sd;
5733                 sd = sd->parent;
5734                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5735                 if (sd)
5736                         sd->child = NULL;
5737         }
5738
5739         sched_domain_debug(sd, cpu);
5740
5741         rq_attach_root(rq, rd);
5742         tmp = rq->sd;
5743         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5744         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5745
5746         update_top_cache_domain(cpu);
5747 }
5748
5749 /* cpus with isolated domains */
5750 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5751
5752 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5753 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5754 {
5755         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5756         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5757         return 1;
5758 }
5759
5760 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5761
5762 struct s_data {
5763         struct sched_domain ** __percpu sd;
5764         struct root_domain      *rd;
5765 };
5766
5767 enum s_alloc {
5768         sa_rootdomain,
5769         sa_sd,
5770         sa_sd_storage,
5771         sa_none,
5772 };
5773
5774 /*
5775  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5776  * domain traversal.
5777  *
5778  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5779  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5780  * range.
5781  *
5782  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5783  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5784  * cpu they're built on, so check that.
5785  *
5786  * Only CPUs that can arrive at this group should be considered to continue
5787  * balancing.
5788  */
5789 static void
5790 build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg, struct cpumask *mask)
5791 {
5792         const struct cpumask *sg_span = sched_group_cpus(sg);
5793         struct sd_data *sdd = sd->private;
5794         struct sched_domain *sibling;
5795         int i;
5796
5797         cpumask_clear(mask);
5798
5799         for_each_cpu(i, sg_span) {
5800                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5801
5802                 /*
5803                  * Can happen in the asymmetric case, where these siblings are
5804                  * unused. The mask will not be empty because those CPUs that
5805                  * do have the top domain _should_ span the domain.
5806                  */
5807                 if (!sibling->child)
5808                         continue;
5809
5810                 /* If we would not end up here, we can't continue from here */
5811                 if (!cpumask_equal(sg_span, sched_domain_span(sibling->child)))
5812                         continue;
5813
5814                 cpumask_set_cpu(i, mask);
5815         }
5816
5817         /* We must not have empty masks here */
5818         WARN_ON_ONCE(cpumask_empty(mask));
5819 }
5820
5821 /*
5822  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5823  * of this group that's also in the iteration mask.
5824  */
5825 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5826 {
5827         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5828 }
5829
5830 static struct sched_group *
5831 build_group_from_child_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5832 {
5833         struct sched_group *sg;
5834         struct cpumask *sg_span;
5835
5836         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5837                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5838
5839         if (!sg)
5840                 return NULL;
5841
5842         sg_span = sched_group_cpus(sg);
5843         if (sd->child)
5844                 cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sd->child));
5845         else
5846                 cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sd));
5847
5848         return sg;
5849 }
5850
5851 static void init_overlap_sched_group(struct sched_domain *sd,
5852                                      struct sched_group *sg)
5853 {
5854         struct cpumask *mask = sched_domains_tmpmask2;
5855         struct sd_data *sdd = sd->private;
5856         struct cpumask *sg_span;
5857         int cpu;
5858
5859         build_group_mask(sd, sg, mask);
5860         cpu = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), mask);
5861
5862         sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
5863         if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
5864                 cpumask_copy(sched_group_mask(sg), mask);
5865
5866         /*
5867          * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
5868          * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5869          * die on a /0 trap.
5870          */
5871         sg_span = sched_group_cpus(sg);
5872         sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5873         sg->sgc->capacity_orig = sg->sgc->capacity;
5874 }
5875
5876 static int
5877 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5878 {
5879         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *sg;
5880         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5881         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5882         struct sd_data *sdd = sd->private;
5883         struct sched_domain *sibling;
5884         int i;
5885
5886         cpumask_clear(covered);
5887
5888         for_each_cpu_wrap(i, span, cpu) {
5889                 struct cpumask *sg_span;
5890
5891                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5892                         continue;
5893
5894                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5895
5896                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5897                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5898                         continue;
5899
5900                 sg = build_group_from_child_sched_domain(sibling, cpu);
5901                 if (!sg)
5902                         goto fail;
5903
5904                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5905                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5906
5907                 init_overlap_sched_group(sd, sg);
5908
5909                 if (!first)
5910                         first = sg;
5911                 if (last)
5912                         last->next = sg;
5913                 last = sg;
5914                 last->next = first;
5915         }
5916         sd->groups = first;
5917
5918         return 0;
5919
5920 fail:
5921         free_sched_groups(first, 0);
5922
5923         return -ENOMEM;
5924 }
5925
5926 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5927 {
5928         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5929         struct sched_domain *child = sd->child;
5930
5931         if (child)
5932                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5933
5934         if (sg) {
5935                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5936                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
5937                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
5938         }
5939
5940         return cpu;
5941 }
5942
5943 /*
5944  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5945  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5946  * and ->cpu_capacity to 0.
5947  *
5948  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5949  */
5950 static int
5951 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5952 {
5953         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5954         struct sd_data *sdd = sd->private;
5955         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5956         struct cpumask *covered;
5957         int i;
5958
5959         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5960         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5961
5962         if (cpu != cpumask_first(span))
5963                 return 0;
5964
5965         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5966         covered = sched_domains_tmpmask;
5967
5968         cpumask_clear(covered);
5969
5970         for_each_cpu(i, span) {
5971                 struct sched_group *sg;
5972                 int group, j;
5973
5974                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5975                         continue;
5976
5977                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5978                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5979
5980                 for_each_cpu(j, span) {
5981                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5982                                 continue;
5983
5984                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5985                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5986                 }
5987
5988                 if (!first)
5989                         first = sg;
5990                 if (last)
5991                         last->next = sg;
5992                 last = sg;
5993         }
5994         last->next = first;
5995
5996         return 0;
5997 }
5998
5999 /*
6000  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6001  *
6002  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6003  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6004  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6005  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6006  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6007  * group having less cpu_capacity.
6008  */
6009 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6010 {
6011         struct sched_group *sg = sd->groups;
6012
6013         WARN_ON(!sg);
6014
6015         do {
6016                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6017                 sg = sg->next;
6018         } while (sg != sd->groups);
6019
6020         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6021                 return;
6022
6023         update_group_capacity(sd, cpu);
6024         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6025 }
6026
6027 /*
6028  * Initializers for schedule domains
6029  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6030  */
6031
6032 static int default_relax_domain_level = -1;
6033 int sched_domain_level_max;
6034
6035 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6036 {
6037         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6038                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6039
6040         return 1;
6041 }
6042 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6043
6044 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6045                                  struct sched_domain_attr *attr)
6046 {
6047         int request;
6048
6049         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6050                 if (default_relax_domain_level < 0)
6051                         return;
6052                 else
6053                         request = default_relax_domain_level;
6054         } else
6055                 request = attr->relax_domain_level;
6056         if (request < sd->level) {
6057                 /* turn off idle balance on this domain */
6058                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6059         } else {
6060                 /* turn on idle balance on this domain */
6061                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6062         }
6063 }
6064
6065 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6066 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6067
6068 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6069                                  const struct cpumask *cpu_map)
6070 {
6071         switch (what) {
6072         case sa_rootdomain:
6073                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6074                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6075         case sa_sd:
6076                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6077         case sa_sd_storage:
6078                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6079         case sa_none:
6080                 break;
6081         }
6082 }
6083
6084 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6085                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6086 {
6087         memset(d, 0, sizeof(*d));
6088
6089         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6090                 return sa_sd_storage;
6091         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6092         if (!d->sd)
6093                 return sa_sd_storage;
6094         d->rd = alloc_rootdomain();
6095         if (!d->rd)
6096                 return sa_sd;
6097         return sa_rootdomain;
6098 }
6099
6100 /*
6101  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6102  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6103  * will not free the data we're using.
6104  */
6105 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6106 {
6107         struct sd_data *sdd = sd->private;
6108
6109         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6110         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6111
6112         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6113                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6114
6115         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6116                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6117 }
6118
6119 #ifdef CONFIG_NUMA
6120 static int sched_domains_numa_levels;
6121 static int *sched_domains_numa_distance;
6122 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6123 static int sched_domains_curr_level;
6124 #endif
6125
6126 /*
6127  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6128  *
6129  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6130  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6131  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6132  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6133  *
6134  * Odd one out:
6135  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6136  */
6137 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6138         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6139          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6140          SD_NUMA |                      \
6141          SD_ASYM_PACKING |              \
6142          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6143
6144 static struct sched_domain *
6145 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6146 {
6147         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6148         int sd_weight, sd_flags = 0;
6149
6150 #ifdef CONFIG_NUMA
6151         /*
6152          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6153          */
6154         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6155 #endif
6156
6157         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6158
6159         if (tl->sd_flags)
6160                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6161         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6162                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6163                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6164
6165         *sd = (struct sched_domain){
6166                 .min_interval           = sd_weight,
6167                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6168                 .busy_factor            = 32,
6169                 .imbalance_pct          = 125,
6170
6171                 .cache_nice_tries       = 0,
6172                 .busy_idx               = 0,
6173                 .idle_idx               = 0,
6174                 .newidle_idx            = 0,
6175                 .wake_idx               = 0,
6176                 .forkexec_idx           = 0,
6177
6178                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6179                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6180                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6181                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6182                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6183                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6184                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6185                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6186                                         | 0*SD_SERIALIZE
6187                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6188                                         | 0*SD_NUMA
6189                                         | sd_flags
6190                                         ,
6191
6192                 .last_balance           = jiffies,
6193                 .balance_interval       = sd_weight,
6194                 .smt_gain               = 0,
6195                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6196                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6197 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6198                 .name                   = tl->name,
6199 #endif
6200         };
6201
6202         /*
6203          * Convert topological properties into behaviour.
6204          */
6205
6206         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6207                 sd->imbalance_pct = 110;
6208                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6209
6210         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6211                 sd->imbalance_pct = 117;
6212                 sd->cache_nice_tries = 1;
6213                 sd->busy_idx = 2;
6214
6215 #ifdef CONFIG_NUMA
6216         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6217                 sd->cache_nice_tries = 2;
6218                 sd->busy_idx = 3;
6219                 sd->idle_idx = 2;
6220
6221                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6222                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6223                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6224                                        SD_BALANCE_FORK |
6225                                        SD_WAKE_AFFINE);
6226                 }
6227
6228 #endif
6229         } else {
6230                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6231                 sd->cache_nice_tries = 1;
6232                 sd->busy_idx = 2;
6233                 sd->idle_idx = 1;
6234         }
6235
6236         sd->private = &tl->data;
6237
6238         return sd;
6239 }
6240
6241 /*
6242  * Topology list, bottom-up.
6243  */
6244 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6245 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6246         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6247 #endif
6248 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6249         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6250 #endif
6251         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6252         { NULL, },
6253 };
6254
6255 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6256
6257 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6258         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6259
6260 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6261 {
6262         sched_domain_topology = tl;
6263 }
6264
6265 #ifdef CONFIG_NUMA
6266
6267 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6268 {
6269         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6270 }
6271
6272 static void sched_numa_warn(const char *str)
6273 {
6274         static int done = false;
6275         int i,j;
6276
6277         if (done)
6278                 return;
6279
6280         done = true;
6281
6282         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6283
6284         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6285                 printk(KERN_WARNING "  ");
6286                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6287                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6288                 printk(KERN_CONT "\n");
6289         }
6290         printk(KERN_WARNING "\n");
6291 }
6292
6293 static bool find_numa_distance(int distance)
6294 {
6295         int i;
6296
6297         if (distance == node_distance(0, 0))
6298                 return true;
6299
6300         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6301                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6302                         return true;
6303         }
6304
6305         return false;
6306 }
6307
6308 static void sched_init_numa(void)
6309 {
6310         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6311         struct sched_domain_topology_level *tl;
6312         int level = 0;
6313         int i, j, k;
6314
6315         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6316         if (!sched_domains_numa_distance)
6317                 return;
6318
6319         /*
6320          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6321          * unique distances in the node_distance() table.
6322          *
6323          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6324          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6325          */
6326         next_distance = curr_distance;
6327         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6328                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6329                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6330                                 int distance = node_distance(i, k);
6331
6332                                 if (distance > curr_distance &&
6333                                     (distance < next_distance ||
6334                                      next_distance == curr_distance))
6335                                         next_distance = distance;
6336
6337                                 /*
6338                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6339                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6340                                  * equally connected to A.
6341                                  */
6342                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6343                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6344
6345                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6346                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6347                         }
6348                         if (next_distance != curr_distance) {
6349                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6350                                 sched_domains_numa_levels = level;
6351                                 curr_distance = next_distance;
6352                         } else break;
6353                 }
6354
6355                 /*
6356                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6357                  */
6358                 if (!sched_debug())
6359                         break;
6360         }
6361         /*
6362          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6363          * identity distance node_distance(i,i).
6364          *
6365          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6366          * numbers.
6367          */
6368
6369         /*
6370          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6371          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6372          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6373          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6374          * in other functions.
6375          *
6376          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6377          */
6378         sched_domains_numa_levels = 0;
6379
6380         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6381         if (!sched_domains_numa_masks)
6382                 return;
6383
6384         /*
6385          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6386          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6387          */
6388         for (i = 0; i < level; i++) {
6389                 sched_domains_numa_masks[i] =
6390                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6391                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6392                         return;
6393
6394                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6395                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6396                         if (!mask)
6397                                 return;
6398
6399                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6400
6401                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6402                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6403                                         continue;
6404
6405                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6406                         }
6407                 }
6408         }
6409
6410         /* Compute default topology size */
6411         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6412
6413         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6414                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6415         if (!tl)
6416                 return;
6417
6418         /*
6419          * Copy the default topology bits..
6420          */
6421         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6422                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6423
6424         /*
6425          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6426          */
6427         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6428                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6429                         .mask = sd_numa_mask,
6430                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6431                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6432                         .numa_level = j,
6433                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6434                 };
6435         }
6436
6437         sched_domain_topology = tl;
6438
6439         sched_domains_numa_levels = level;
6440 }
6441
6442 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6443 {
6444         int i, j;
6445         int node = cpu_to_node(cpu);
6446
6447         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6448                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6449                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6450                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6451                 }
6452         }
6453 }
6454
6455 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6456 {
6457         int i, j;
6458         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6459                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6460                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6461         }
6462 }
6463
6464 /*
6465  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6466  * are onlined.
6467  */
6468 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6469                                            unsigned long action,
6470                                            void *hcpu)
6471 {
6472         int cpu = (long)hcpu;
6473
6474         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6475         case CPU_ONLINE:
6476                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6477                 break;
6478
6479         case CPU_DEAD:
6480                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6481                 break;
6482
6483         default:
6484                 return NOTIFY_DONE;
6485         }
6486
6487         return NOTIFY_OK;
6488 }
6489 #else
6490 static inline void sched_init_numa(void)
6491 {
6492 }
6493
6494 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6495                                            unsigned long action,
6496                                            void *hcpu)
6497 {
6498         return 0;
6499 }
6500 #endif /* CONFIG_NUMA */
6501
6502 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6503 {
6504         struct sched_domain_topology_level *tl;
6505         int j;
6506
6507         for_each_sd_topology(tl) {
6508                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6509
6510                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6511                 if (!sdd->sd)
6512                         return -ENOMEM;
6513
6514                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6515                 if (!sdd->sg)
6516                         return -ENOMEM;
6517
6518                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6519                 if (!sdd->sgc)
6520                         return -ENOMEM;
6521
6522                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6523                         struct sched_domain *sd;
6524                         struct sched_group *sg;
6525                         struct sched_group_capacity *sgc;
6526
6527                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6528                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6529                         if (!sd)
6530                                 return -ENOMEM;
6531
6532                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6533
6534                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6535                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6536                         if (!sg)
6537                                 return -ENOMEM;
6538
6539                         sg->next = sg;
6540
6541                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6542
6543                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6544                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6545                         if (!sgc)
6546                                 return -ENOMEM;
6547
6548                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6549                 }
6550         }
6551
6552         return 0;
6553 }
6554
6555 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6556 {
6557         struct sched_domain_topology_level *tl;
6558         int j;
6559
6560         for_each_sd_topology(tl) {
6561                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6562
6563                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6564                         struct sched_domain *sd;
6565
6566                         if (sdd->sd) {
6567                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6568                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6569                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6570                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6571                         }
6572
6573                         if (sdd->sg)
6574                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6575                         if (sdd->sgc)
6576                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6577                 }
6578                 free_percpu(sdd->sd);
6579                 sdd->sd = NULL;
6580                 free_percpu(sdd->sg);
6581                 sdd->sg = NULL;
6582                 free_percpu(sdd->sgc);
6583                 sdd->sgc = NULL;
6584         }
6585 }
6586
6587 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6588                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6589                 struct sched_domain *child, int cpu)
6590 {
6591         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6592         if (!sd)
6593                 return child;
6594
6595         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6596         if (child) {
6597                 sd->level = child->level + 1;
6598                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6599                 child->parent = sd;
6600                 sd->child = child;
6601         }
6602         set_domain_attribute(sd, attr);
6603
6604         return sd;
6605 }
6606
6607 /*
6608  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6609  * to the individual cpus
6610  */
6611 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6612                                struct sched_domain_attr *attr)
6613 {
6614         enum s_alloc alloc_state;
6615         struct sched_domain *sd;
6616         struct s_data d;
6617         int i, ret = -ENOMEM;
6618
6619         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6620         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6621                 goto error;
6622
6623         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6624         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6625                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6626
6627                 sd = NULL;
6628                 for_each_sd_topology(tl) {
6629                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6630                         if (tl == sched_domain_topology)
6631                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6632                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP)
6633                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6634                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6635                                 break;
6636                 }
6637         }
6638
6639         /* Build the groups for the domains */
6640         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6641                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6642                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6643                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6644                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6645                                         goto error;
6646                         } else {
6647                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6648                                         goto error;
6649                         }
6650                 }
6651         }
6652
6653         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6654         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6655                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6656                         continue;
6657
6658                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6659                         claim_allocations(i, sd);
6660                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6661                 }
6662         }
6663
6664         /* Attach the domains */
6665         rcu_read_lock();
6666         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6667                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6668                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6669         }
6670         rcu_read_unlock();
6671
6672         ret = 0;
6673 error:
6674         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6675         return ret;
6676 }
6677
6678 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6679 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6680 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6681                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6682
6683 /*
6684  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6685  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6686  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6687  */
6688 static cpumask_var_t fallback_doms;
6689
6690 /*
6691  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6692  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6693  * or 0 if it stayed the same.
6694  */
6695 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6696 {
6697         return 0;
6698 }
6699
6700 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6701 {
6702         int i;
6703         cpumask_var_t *doms;
6704
6705         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6706         if (!doms)
6707                 return NULL;
6708         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6709                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6710                         free_sched_domains(doms, i);
6711                         return NULL;
6712                 }
6713         }
6714         return doms;
6715 }
6716
6717 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6718 {
6719         unsigned int i;
6720         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6721                 free_cpumask_var(doms[i]);
6722         kfree(doms);
6723 }
6724
6725 /*
6726  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6727  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6728  * exclude other special cases in the future.
6729  */
6730 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6731 {
6732         int err;
6733
6734         arch_update_cpu_topology();
6735         ndoms_cur = 1;
6736         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6737         if (!doms_cur)
6738                 doms_cur = &fallback_doms;
6739         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6740         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6741         register_sched_domain_sysctl();
6742
6743         return err;
6744 }
6745
6746 /*
6747  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6748  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6749  */
6750 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6751 {
6752         int i;
6753
6754         rcu_read_lock();
6755         for_each_cpu(i, cpu_map)
6756                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6757         rcu_read_unlock();
6758 }
6759
6760 /* handle null as "default" */
6761 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6762                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6763 {
6764         struct sched_domain_attr tmp;
6765
6766         /* fast path */
6767         if (!new && !cur)
6768                 return 1;
6769
6770         tmp = SD_ATTR_INIT;
6771         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6772                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6773                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6774 }
6775
6776 /*
6777  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6778  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6779  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6780  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6781  *
6782  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6783  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6784  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6785  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6786  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6787  * it as it is.
6788  *
6789  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6790  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6791  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6792  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6793  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6794  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6795  *
6796  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6797  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6798  * and it will not create the default domain.
6799  *
6800  * Call with hotplug lock held
6801  */
6802 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6803                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6804 {
6805         int i, j, n;
6806         int new_topology;
6807
6808         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6809
6810         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6811         unregister_sched_domain_sysctl();
6812
6813         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6814         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6815
6816         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6817
6818         /* Destroy deleted domains */
6819         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6820                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6821                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6822                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6823                                 goto match1;
6824                 }
6825                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6826                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6827 match1:
6828                 ;
6829         }
6830
6831         n = ndoms_cur;
6832         if (doms_new == NULL) {
6833                 n = 0;
6834                 doms_new = &fallback_doms;
6835                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6836                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6837         }
6838
6839         /* Build new domains */
6840         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6841                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6842                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6843                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6844                                 goto match2;
6845                 }
6846                 /* no match - add a new doms_new */
6847                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6848 match2:
6849                 ;
6850         }
6851
6852         /* Remember the new sched domains */
6853         if (doms_cur != &fallback_doms)
6854                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6855         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6856         doms_cur = doms_new;
6857         dattr_cur = dattr_new;
6858         ndoms_cur = ndoms_new;
6859
6860         register_sched_domain_sysctl();
6861
6862         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6863 }
6864
6865 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6866
6867 /*
6868  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6869  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6870  * around partition_sched_domains().
6871  *
6872  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6873  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6874  */
6875 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6876                              void *hcpu)
6877 {
6878         switch (action) {
6879         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6880         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6881
6882                 /*
6883                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6884                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6885                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6886                  * domain, ignoring cpusets.
6887                  */
6888                 num_cpus_frozen--;
6889                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6890                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6891                         break;
6892                 }
6893
6894                 /*
6895                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6896                  * restore the original sched domains by considering the
6897                  * cpuset configurations.
6898                  */
6899
6900         case CPU_ONLINE:
6901         case CPU_DOWN_FAILED:
6902                 cpuset_update_active_cpus(true);
6903                 break;
6904         default:
6905                 return NOTIFY_DONE;
6906         }
6907         return NOTIFY_OK;
6908 }
6909
6910 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6911                                void *hcpu)
6912 {
6913         switch (action) {
6914         case CPU_DOWN_PREPARE:
6915                 cpuset_update_active_cpus(false);
6916                 break;
6917         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6918                 num_cpus_frozen++;
6919                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6920                 break;
6921         default:
6922                 return NOTIFY_DONE;
6923         }
6924         return NOTIFY_OK;
6925 }
6926
6927 void __init sched_init_smp(void)
6928 {
6929         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6930
6931         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6932         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6933
6934         sched_init_numa();
6935
6936         /*
6937          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6938          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6939          * happen.
6940          */
6941         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6942         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6943         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6944         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6945                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6946         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6947
6948         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6949         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6950         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6951
6952         init_hrtick();
6953
6954         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6955         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6956                 BUG();
6957         sched_init_granularity();
6958         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6959
6960         init_sched_rt_class();
6961         init_sched_dl_class();
6962 }
6963 #else
6964 void __init sched_init_smp(void)
6965 {
6966         sched_init_granularity();
6967 }
6968 #endif /* CONFIG_SMP */
6969
6970 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6971
6972 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6973 {
6974         return in_lock_functions(addr) ||
6975                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6976                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6977 }
6978
6979 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6980 /*
6981  * Default task group.
6982  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6983  */
6984 struct task_group root_task_group;
6985 LIST_HEAD(task_groups);
6986 #endif
6987
6988 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6989
6990 void __init sched_init(void)
6991 {
6992         int i, j;
6993         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6994
6995 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6996         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6997 #endif
6998 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6999         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7000 #endif
7001 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7002         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7003 #endif
7004         if (alloc_size) {
7005                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7006
7007 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7008                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7009                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7010
7011                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7012                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7013
7014 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7015 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7016                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7017                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7018
7019                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7020                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7021
7022 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7023 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7024                 for_each_possible_cpu(i) {
7025                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
7026                         ptr += cpumask_size();
7027                 }
7028 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7029         }
7030
7031         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7032                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7033         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7034                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7035
7036 #ifdef CONFIG_SMP
7037         init_defrootdomain();
7038 #endif
7039
7040 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7041         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7042                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7043 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7044
7045 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7046         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7047         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7048         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7049         autogroup_init(&init_task);
7050
7051 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7052
7053         for_each_possible_cpu(i) {
7054                 struct rq *rq;
7055
7056                 rq = cpu_rq(i);
7057                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7058                 rq->nr_running = 0;
7059                 rq->calc_load_active = 0;
7060                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7061                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7062                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7063                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
7064 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7065                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7066                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7067                 /*
7068                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7069                  *
7070                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7071                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7072                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7073                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7074                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7075                  * (se->load.weight).
7076                  *
7077                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7078                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7079                  * then A0's share of the cpu resource is:
7080                  *
7081                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7082                  *
7083                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7084                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7085                  */
7086                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7087                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7088 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7089
7090                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7091 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7092                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7093 #endif
7094
7095                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7096                         rq->cpu_load[j] = 0;
7097
7098                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7099
7100 #ifdef CONFIG_SMP
7101                 rq->sd = NULL;
7102                 rq->rd = NULL;
7103                 rq->cpu_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7104                 rq->balance_callback = NULL;
7105                 rq->active_balance = 0;
7106                 rq->next_balance = jiffies;
7107                 rq->push_cpu = 0;
7108                 rq->cpu = i;
7109                 rq->online = 0;
7110                 rq->idle_stamp = 0;
7111                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7112                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7113
7114                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7115
7116                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7117 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7118                 rq->nohz_flags = 0;
7119 #endif
7120 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7121                 rq->last_sched_tick = 0;
7122 #endif
7123 #endif
7124                 init_rq_hrtick(rq);
7125                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7126         }
7127
7128         set_load_weight(&init_task);
7129
7130 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7131         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7132 #endif
7133
7134         /*
7135          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7136          */
7137         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7138         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7139
7140         /*
7141          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7142          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7143          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7144          * when this runqueue becomes "idle".
7145          */
7146         init_idle(current, smp_processor_id());
7147
7148         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7149
7150         /*
7151          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7152          */
7153         current->sched_class = &fair_sched_class;
7154
7155 #ifdef CONFIG_SMP
7156         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7157         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask2, GFP_NOWAIT);
7158         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7159         if (cpu_isolated_map == NULL)
7160                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7161         idle_thread_set_boot_cpu();
7162         set_cpu_rq_start_time();
7163 #endif
7164         init_sched_fair_class();
7165
7166         scheduler_running = 1;
7167 }
7168
7169 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7170 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7171 {
7172         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7173
7174         return (nested == preempt_offset);
7175 }
7176
7177 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7178 {
7179         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7180
7181         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7182         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7183              !is_idle_task(current)) ||
7184             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7185                 return;
7186         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7187                 return;
7188         prev_jiffy = jiffies;
7189
7190         printk(KERN_ERR
7191                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7192                         file, line);
7193         printk(KERN_ERR
7194                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7195                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7196                         current->pid, current->comm);
7197
7198         debug_show_held_locks(current);
7199         if (irqs_disabled())
7200                 print_irqtrace_events(current);
7201 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7202         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7203                 pr_err("Preemption disabled at:");
7204                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7205                 pr_cont("\n");
7206         }
7207 #endif
7208         dump_stack();
7209 }
7210 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7211 #endif
7212
7213 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7214 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7215 {
7216         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7217         struct sched_attr attr = {
7218                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7219         };
7220         int old_prio = p->prio;
7221         int on_rq;
7222
7223         on_rq = p->on_rq;
7224         if (on_rq)
7225                 dequeue_task(rq, p, 0);
7226         __setscheduler(rq, p, &attr, false);
7227         if (on_rq) {
7228                 enqueue_task(rq, p, 0);
7229                 resched_task(rq->curr);
7230         }
7231
7232         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7233 }
7234
7235 void normalize_rt_tasks(void)
7236 {
7237         struct task_struct *g, *p;
7238         unsigned long flags;
7239         struct rq *rq;
7240
7241         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7242         do_each_thread(g, p) {
7243                 /*
7244                  * Only normalize user tasks:
7245                  */
7246                 if (!p->mm)
7247                         continue;
7248
7249                 p->se.exec_start                = 0;
7250 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7251                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7252                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7253                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7254 #endif
7255
7256                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7257                         /*
7258                          * Renice negative nice level userspace
7259                          * tasks back to 0:
7260                          */
7261                         if (task_nice(p) < 0 && p->mm)
7262                                 set_user_nice(p, 0);
7263                         continue;
7264                 }
7265
7266                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7267                 rq = __task_rq_lock(p);
7268
7269                 normalize_task(rq, p);
7270
7271                 __task_rq_unlock(rq);
7272                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7273         } while_each_thread(g, p);
7274
7275         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7276 }
7277
7278 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7279
7280 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7281 /*
7282  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7283  *
7284  * They can only be called when the whole system has been
7285  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7286  * activity can take place. Using them for anything else would
7287  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7288  * under any other configuration.
7289  */
7290
7291 /**
7292  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7293  * @cpu: the processor in question.
7294  *
7295  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7296  *
7297  * Return: The current task for @cpu.
7298  */
7299 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7300 {
7301         return cpu_curr(cpu);
7302 }
7303
7304 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7305
7306 #ifdef CONFIG_IA64
7307 /**
7308  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7309  * @cpu: the processor in question.
7310  * @p: the task pointer to set.
7311  *
7312  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7313  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7314  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7315  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7316  * and caller must save the original value of the current task (see
7317  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7318  * re-starting the system.
7319  *
7320  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7321  */
7322 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7323 {
7324         cpu_curr(cpu) = p;
7325 }
7326
7327 #endif
7328
7329 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7330 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7331 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7332
7333 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7334 {
7335         free_fair_sched_group(tg);
7336         free_rt_sched_group(tg);
7337         autogroup_free(tg);
7338         kfree(tg);
7339 }
7340
7341 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7342 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7343 {
7344         struct task_group *tg;
7345
7346         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7347         if (!tg)
7348                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7349
7350         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7351                 goto err;
7352
7353         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7354                 goto err;
7355
7356         return tg;
7357
7358 err:
7359         free_sched_group(tg);
7360         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7361 }
7362
7363 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7364 {
7365         unsigned long flags;
7366
7367         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7368         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7369
7370         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7371
7372         tg->parent = parent;
7373         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7374         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7375         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7376 }
7377
7378 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7379 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7380 {
7381         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7382         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7383 }
7384
7385 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7386 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7387 {
7388         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7389         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7390 }
7391
7392 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7393 {
7394         unsigned long flags;
7395         int i;
7396
7397         /* end participation in shares distribution */
7398         for_each_possible_cpu(i)
7399                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7400
7401         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7402         list_del_rcu(&tg->list);
7403         list_del_rcu(&tg->siblings);
7404         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7405 }
7406
7407 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7408  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7409  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7410  *      reflect its new group.
7411  */
7412 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7413 {
7414         struct task_group *tg;
7415         int on_rq, running;
7416         unsigned long flags;
7417         struct rq *rq;
7418
7419         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7420
7421         running = task_current(rq, tsk);
7422         on_rq = tsk->on_rq;
7423
7424         if (on_rq)
7425                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7426         if (unlikely(running))
7427                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7428
7429         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id,
7430                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7431                           struct task_group, css);
7432         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7433         tsk->sched_task_group = tg;
7434
7435 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7436         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7437                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7438         else
7439 #endif
7440                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7441
7442         if (unlikely(running))
7443                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7444         if (on_rq)
7445                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7446
7447         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7448 }
7449 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7450
7451 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7452 /*
7453  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7454  */
7455 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7456
7457 /* Must be called with tasklist_lock held */
7458 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7459 {
7460         struct task_struct *g, *p;
7461
7462         /*
7463          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7464          */
7465         if (task_group_is_autogroup(tg))
7466                 return 0;
7467
7468         do_each_thread(g, p) {
7469                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7470                         return 1;
7471         } while_each_thread(g, p);
7472
7473         return 0;
7474 }
7475
7476 struct rt_schedulable_data {
7477         struct task_group *tg;
7478         u64 rt_period;
7479         u64 rt_runtime;
7480 };
7481
7482 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7483 {
7484         struct rt_schedulable_data *d = data;
7485         struct task_group *child;
7486         unsigned long total, sum = 0;
7487         u64 period, runtime;
7488
7489         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7490         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7491
7492         if (tg == d->tg) {
7493                 period = d->rt_period;
7494                 runtime = d->rt_runtime;
7495         }
7496
7497         /*
7498          * Cannot have more runtime than the period.
7499          */
7500         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7501                 return -EINVAL;
7502
7503         /*
7504          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7505          */
7506         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7507                 return -EBUSY;
7508
7509         total = to_ratio(period, runtime);
7510
7511         /*
7512          * Nobody can have more than the global setting allows.
7513          */
7514         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7515                 return -EINVAL;
7516
7517         /*
7518          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7519          */
7520         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7521                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7522                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7523
7524                 if (child == d->tg) {
7525                         period = d->rt_period;
7526                         runtime = d->rt_runtime;
7527                 }
7528
7529                 sum += to_ratio(period, runtime);
7530         }
7531
7532         if (sum > total)
7533                 return -EINVAL;
7534
7535         return 0;
7536 }
7537
7538 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7539 {
7540         int ret;
7541
7542         struct rt_schedulable_data data = {
7543                 .tg = tg,
7544                 .rt_period = period,
7545                 .rt_runtime = runtime,
7546         };
7547
7548         rcu_read_lock();
7549         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7550         rcu_read_unlock();
7551
7552         return ret;
7553 }
7554
7555 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7556                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7557 {
7558         int i, err = 0;
7559
7560         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7561         read_lock(&tasklist_lock);
7562         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7563         if (err)
7564                 goto unlock;
7565
7566         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7567         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7568         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7569
7570         for_each_possible_cpu(i) {
7571                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7572
7573                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7574                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7575                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7576         }
7577         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7578 unlock:
7579         read_unlock(&tasklist_lock);
7580         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7581
7582         return err;
7583 }
7584
7585 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7586 {
7587         u64 rt_runtime, rt_period;
7588
7589         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7590         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7591         if (rt_runtime_us < 0)
7592                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7593
7594         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7595 }
7596
7597 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7598 {
7599         u64 rt_runtime_us;
7600
7601         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7602                 return -1;
7603
7604         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7605         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7606         return rt_runtime_us;
7607 }
7608
7609 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7610 {
7611         u64 rt_runtime, rt_period;
7612
7613         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7614         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7615
7616         if (rt_period == 0)
7617                 return -EINVAL;
7618
7619         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7620 }
7621
7622 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7623 {
7624         u64 rt_period_us;
7625
7626         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7627         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7628         return rt_period_us;
7629 }
7630 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7631
7632 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7633 static int sched_rt_global_constraints(void)
7634 {
7635         int ret = 0;
7636
7637         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7638         read_lock(&tasklist_lock);
7639         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7640         read_unlock(&tasklist_lock);
7641         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7642
7643         return ret;
7644 }
7645
7646 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7647 {
7648         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7649         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7650                 return 0;
7651
7652         return 1;
7653 }
7654
7655 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7656 static int sched_rt_global_constraints(void)
7657 {
7658         unsigned long flags;
7659         int i, ret = 0;
7660
7661         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7662         for_each_possible_cpu(i) {
7663                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7664
7665                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7666                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7667                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7668         }
7669         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7670
7671         return ret;
7672 }
7673 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7674
7675 static int sched_dl_global_constraints(void)
7676 {
7677         u64 runtime = global_rt_runtime();
7678         u64 period = global_rt_period();
7679         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7680         int cpu, ret = 0;
7681         unsigned long flags;
7682
7683         rcu_read_lock();
7684
7685         /*
7686          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7687          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7688          * any of the root_domains.
7689          *
7690          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7691          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7692          * solutions is welcome!
7693          */
7694         for_each_possible_cpu(cpu) {
7695                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7696
7697                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7698                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7699                         ret = -EBUSY;
7700                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7701
7702                 if (ret)
7703                         break;
7704         }
7705
7706         rcu_read_unlock();
7707
7708         return ret;
7709 }
7710
7711 static void sched_dl_do_global(void)
7712 {
7713         u64 new_bw = -1;
7714         int cpu;
7715         unsigned long flags;
7716
7717         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7718         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7719
7720         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7721                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7722
7723         rcu_read_lock();
7724         /*
7725          * FIXME: As above...
7726          */
7727         for_each_possible_cpu(cpu) {
7728                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7729
7730                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7731                 dl_b->bw = new_bw;
7732                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7733         }
7734         rcu_read_unlock();
7735 }
7736
7737 static int sched_rt_global_validate(void)
7738 {
7739         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7740                 return -EINVAL;
7741
7742         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7743                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7744                 return -EINVAL;
7745
7746         return 0;
7747 }
7748
7749 static void sched_rt_do_global(void)
7750 {
7751         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7752         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7753 }
7754
7755 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7756                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7757                 loff_t *ppos)
7758 {
7759         int old_period, old_runtime;
7760         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7761         int ret;
7762
7763         mutex_lock(&mutex);
7764         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7765         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7766
7767         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7768
7769         if (!ret && write) {
7770                 ret = sched_rt_global_validate();
7771                 if (ret)
7772                         goto undo;
7773
7774                 ret = sched_rt_global_constraints();
7775                 if (ret)
7776                         goto undo;
7777
7778                 ret = sched_dl_global_constraints();
7779                 if (ret)
7780                         goto undo;
7781
7782                 sched_rt_do_global();
7783                 sched_dl_do_global();
7784         }
7785         if (0) {
7786 undo:
7787                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7788                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7789         }
7790         mutex_unlock(&mutex);
7791
7792         return ret;
7793 }
7794
7795 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7796                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7797                 loff_t *ppos)
7798 {
7799         int ret;
7800         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7801
7802         mutex_lock(&mutex);
7803         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7804         /* make sure that internally we keep jiffies */
7805         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7806         if (!ret && write) {
7807                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7808                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7809         }
7810         mutex_unlock(&mutex);
7811         return ret;
7812 }
7813
7814 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7815
7816 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7817 {
7818         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7819 }
7820
7821 static struct cgroup_subsys_state *
7822 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7823 {
7824         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7825         struct task_group *tg;
7826
7827         if (!parent) {
7828                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7829                 return &root_task_group.css;
7830         }
7831
7832         tg = sched_create_group(parent);
7833         if (IS_ERR(tg))
7834                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7835
7836         return &tg->css;
7837 }
7838
7839 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7840 {
7841         struct task_group *tg = css_tg(css);
7842         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
7843
7844         if (parent)
7845                 sched_online_group(tg, parent);
7846         return 0;
7847 }
7848
7849 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7850 {
7851         struct task_group *tg = css_tg(css);
7852
7853         sched_destroy_group(tg);
7854 }
7855
7856 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7857 {
7858         struct task_group *tg = css_tg(css);
7859
7860         sched_offline_group(tg);
7861 }
7862
7863 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7864                                  struct cgroup_taskset *tset)
7865 {
7866         struct task_struct *task;
7867
7868         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
7869 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7870                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7871                         return -EINVAL;
7872 #else
7873                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7874                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7875                         return -EINVAL;
7876 #endif
7877         }
7878         return 0;
7879 }
7880
7881 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7882                               struct cgroup_taskset *tset)
7883 {
7884         struct task_struct *task;
7885
7886         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
7887                 sched_move_task(task);
7888 }
7889
7890 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7891                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7892                             struct task_struct *task)
7893 {
7894         /*
7895          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7896          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7897          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7898          */
7899         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7900                 return;
7901
7902         sched_move_task(task);
7903 }
7904
7905 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7906 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7907                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7908 {
7909         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7910 }
7911
7912 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7913                                struct cftype *cft)
7914 {
7915         struct task_group *tg = css_tg(css);
7916
7917         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7918 }
7919
7920 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7921 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7922
7923 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7924 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7925
7926 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7927
7928 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7929 {
7930         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7931         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7932
7933         if (tg == &root_task_group)
7934                 return -EINVAL;
7935
7936         /*
7937          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7938          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7939          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7940          */
7941         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7942                 return -EINVAL;
7943
7944         /*
7945          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7946          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7947          * feasibility.
7948          */
7949         if (period > max_cfs_quota_period)
7950                 return -EINVAL;
7951
7952         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7953         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7954         if (ret)
7955                 goto out_unlock;
7956
7957         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7958         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7959         /*
7960          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7961          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7962          */
7963         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7964                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7965         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7966         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7967         cfs_b->quota = quota;
7968
7969         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7970         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7971         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7972                 /* force a reprogram */
7973                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b, true);
7974         }
7975         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7976
7977         for_each_possible_cpu(i) {
7978                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7979                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7980
7981                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7982                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7983                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7984
7985                 if (cfs_rq->throttled)
7986                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7987                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7988         }
7989         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7990                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7991 out_unlock:
7992         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7993
7994         return ret;
7995 }
7996
7997 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7998 {
7999         u64 quota, period;
8000
8001         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8002         if (cfs_quota_us < 0)
8003                 quota = RUNTIME_INF;
8004         else
8005                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8006
8007         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8008 }
8009
8010 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8011 {
8012         u64 quota_us;
8013
8014         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8015                 return -1;
8016
8017         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8018         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8019
8020         return quota_us;
8021 }
8022
8023 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8024 {
8025         u64 quota, period;
8026
8027         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8028         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8029
8030         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8031 }
8032
8033 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8034 {
8035         u64 cfs_period_us;
8036
8037         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8038         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8039
8040         return cfs_period_us;
8041 }
8042
8043 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8044                                   struct cftype *cft)
8045 {
8046         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8047 }
8048
8049 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8050                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8051 {
8052         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8053 }
8054
8055 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8056                                    struct cftype *cft)
8057 {
8058         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8059 }
8060
8061 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8062                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8063 {
8064         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8065 }
8066
8067 struct cfs_schedulable_data {
8068         struct task_group *tg;
8069         u64 period, quota;
8070 };
8071
8072 /*
8073  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8074  * note: units are usecs
8075  */
8076 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8077                                struct cfs_schedulable_data *d)
8078 {
8079         u64 quota, period;
8080
8081         if (tg == d->tg) {
8082                 period = d->period;
8083                 quota = d->quota;
8084         } else {
8085                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8086                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8087         }
8088
8089         /* note: these should typically be equivalent */
8090         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8091                 return RUNTIME_INF;
8092
8093         return to_ratio(period, quota);
8094 }
8095
8096 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8097 {
8098         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8099         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8100         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8101
8102         if (!tg->parent) {
8103                 quota = RUNTIME_INF;
8104         } else {
8105                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8106
8107                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8108                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
8109
8110                 /*
8111                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8112                  * limit is set
8113                  */
8114                 if (quota == RUNTIME_INF)
8115                         quota = parent_quota;
8116                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8117                         return -EINVAL;
8118         }
8119         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
8120
8121         return 0;
8122 }
8123
8124 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8125 {
8126         int ret;
8127         struct cfs_schedulable_data data = {
8128                 .tg = tg,
8129                 .period = period,
8130                 .quota = quota,
8131         };
8132
8133         if (quota != RUNTIME_INF) {
8134                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8135                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8136         }
8137
8138         rcu_read_lock();
8139         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8140         rcu_read_unlock();
8141
8142         return ret;
8143 }
8144
8145 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8146 {
8147         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8148         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8149
8150         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8151         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8152         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8153
8154         return 0;
8155 }
8156 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8157 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8158
8159 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8160 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8161                                 struct cftype *cft, s64 val)
8162 {
8163         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8164 }
8165
8166 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8167                                struct cftype *cft)
8168 {
8169         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8170 }
8171
8172 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8173                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8174 {
8175         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8176 }
8177
8178 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8179                                    struct cftype *cft)
8180 {
8181         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8182 }
8183 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8184
8185 static struct cftype cpu_files[] = {
8186 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8187         {
8188                 .name = "shares",
8189                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8190                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8191         },
8192 #endif
8193 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8194         {
8195                 .name = "cfs_quota_us",
8196                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8197                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8198         },
8199         {
8200                 .name = "cfs_period_us",
8201                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8202                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8203         },
8204         {
8205                 .name = "stat",
8206                 .seq_show = cpu_stats_show,
8207         },
8208 #endif
8209 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8210         {
8211                 .name = "rt_runtime_us",
8212                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8213                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8214         },
8215         {
8216                 .name = "rt_period_us",
8217                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8218                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8219         },
8220 #endif
8221         { }     /* terminate */
8222 };
8223
8224 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8225         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8226         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8227         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8228         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8229         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8230         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8231         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8232         .base_cftypes   = cpu_files,
8233         .early_init     = 1,
8234 };
8235
8236 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8237
8238 void dump_cpu_task(int cpu)
8239 {
8240         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8241         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8242 }