Linux-libre 4.4.137-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
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
168 }
169
170 static void sched_feat_enable(int i)
171 {
172         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
173 }
174 #else
175 static void sched_feat_disable(int i) { };
176 static void sched_feat_enable(int i) { };
177 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
178
179 static int sched_feat_set(char *cmp)
180 {
181         int i;
182         int neg = 0;
183
184         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
185                 neg = 1;
186                 cmp += 3;
187         }
188
189         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
190                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
191                         if (neg) {
192                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
193                                 sched_feat_disable(i);
194                         } else {
195                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
196                                 sched_feat_enable(i);
197                         }
198                         break;
199                 }
200         }
201
202         return i;
203 }
204
205 static ssize_t
206 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
207                 size_t cnt, loff_t *ppos)
208 {
209         char buf[64];
210         char *cmp;
211         int i;
212         struct inode *inode;
213
214         if (cnt > 63)
215                 cnt = 63;
216
217         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
218                 return -EFAULT;
219
220         buf[cnt] = 0;
221         cmp = strstrip(buf);
222
223         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
224         inode = file_inode(filp);
225         mutex_lock(&inode->i_mutex);
226         i = sched_feat_set(cmp);
227         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
264
265 /*
266  * period over which we average the RT time consumption, measured
267  * in ms.
268  *
269  * default: 1s
270  */
271 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
272
273 /*
274  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
275  * default: 1s
276  */
277 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
278
279 __read_mostly int scheduler_running;
280
281 /*
282  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
283  * default: 0.95s
284  */
285 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
286
287 /* cpus with isolated domains */
288 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
289
290 /*
291  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
292  */
293 static struct rq *this_rq_lock(void)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         local_irq_disable();
299         rq = this_rq();
300         raw_spin_lock(&rq->lock);
301
302         return rq;
303 }
304
305 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
306 /*
307  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
308  */
309
310 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
311 {
312         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
313                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
314 }
315
316 /*
317  * High-resolution timer tick.
318  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
319  */
320 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
321 {
322         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
323
324         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
325
326         raw_spin_lock(&rq->lock);
327         update_rq_clock(rq);
328         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
329         raw_spin_unlock(&rq->lock);
330
331         return HRTIMER_NORESTART;
332 }
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335
336 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
337 {
338         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
339
340         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
341 }
342
343 /*
344  * called from hardirq (IPI) context
345  */
346 static void __hrtick_start(void *arg)
347 {
348         struct rq *rq = arg;
349
350         raw_spin_lock(&rq->lock);
351         __hrtick_restart(rq);
352         rq->hrtick_csd_pending = 0;
353         raw_spin_unlock(&rq->lock);
354 }
355
356 /*
357  * Called to set the hrtick timer state.
358  *
359  * called with rq->lock held and irqs disabled
360  */
361 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
362 {
363         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
364         ktime_t time;
365         s64 delta;
366
367         /*
368          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
369          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
370          */
371         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
372         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
373
374         hrtimer_set_expires(timer, time);
375
376         if (rq == this_rq()) {
377                 __hrtick_restart(rq);
378         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
379                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
380                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
381         }
382 }
383
384 static int
385 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
386 {
387         int cpu = (int)(long)hcpu;
388
389         switch (action) {
390         case CPU_UP_CANCELED:
391         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
392         case CPU_DOWN_PREPARE:
393         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
394         case CPU_DEAD:
395         case CPU_DEAD_FROZEN:
396                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
397                 return NOTIFY_OK;
398         }
399
400         return NOTIFY_DONE;
401 }
402
403 static __init void init_hrtick(void)
404 {
405         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
406 }
407 #else
408 /*
409  * Called to set the hrtick timer state.
410  *
411  * called with rq->lock held and irqs disabled
412  */
413 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
414 {
415         /*
416          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
417          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
418          */
419         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
420         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
421                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
422 }
423
424 static inline void init_hrtick(void)
425 {
426 }
427 #endif /* CONFIG_SMP */
428
429 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
430 {
431 #ifdef CONFIG_SMP
432         rq->hrtick_csd_pending = 0;
433
434         rq->hrtick_csd.flags = 0;
435         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
436         rq->hrtick_csd.info = rq;
437 #endif
438
439         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
440         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
441 }
442 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
443 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
444 {
445 }
446
447 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
448 {
449 }
450
451 static inline void init_hrtick(void)
452 {
453 }
454 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
455
456 /*
457  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
458  */
459 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
460 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
461         for (;;) {                                                      \
462                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
463                 if (__old == __val)                                     \
464                         break;                                          \
465                 __val = __old;                                          \
466         }                                                               \
467         __old;                                                          \
468 })
469
470 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
471 /*
472  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
473  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
474  * spurious IPIs.
475  */
476 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
477 {
478         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
479         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
480 }
481
482 /*
483  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
484  *
485  * If this returns true, then the idle task promises to call
486  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
487  */
488 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
489 {
490         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
491         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
492
493         for (;;) {
494                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
495                         return false;
496                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
497                         return true;
498                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
499                 if (old == val)
500                         break;
501                 val = old;
502         }
503         return true;
504 }
505
506 #else
507 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
508 {
509         set_tsk_need_resched(p);
510         return true;
511 }
512
513 #ifdef CONFIG_SMP
514 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
515 {
516         return false;
517 }
518 #endif
519 #endif
520
521 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
522 {
523         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
524
525         /*
526          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
527          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
528          * wakeup due to that.
529          *
530          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
531          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
532          */
533         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
534                 return;
535
536         get_task_struct(task);
537
538         /*
539          * The head is context local, there can be no concurrency.
540          */
541         *head->lastp = node;
542         head->lastp = &node->next;
543 }
544
545 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
546 {
547         struct wake_q_node *node = head->first;
548
549         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
550                 struct task_struct *task;
551
552                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
553                 BUG_ON(!task);
554                 /* task can safely be re-inserted now */
555                 node = node->next;
556                 task->wake_q.next = NULL;
557
558                 /*
559                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
560                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
561                  */
562                 wake_up_process(task);
563                 put_task_struct(task);
564         }
565 }
566
567 /*
568  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 void resched_curr(struct rq *rq)
575 {
576         struct task_struct *curr = rq->curr;
577         int cpu;
578
579         lockdep_assert_held(&rq->lock);
580
581         if (test_tsk_need_resched(curr))
582                 return;
583
584         cpu = cpu_of(rq);
585
586         if (cpu == smp_processor_id()) {
587                 set_tsk_need_resched(curr);
588                 set_preempt_need_resched();
589                 return;
590         }
591
592         if (set_nr_and_not_polling(curr))
593                 smp_send_reschedule(cpu);
594         else
595                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
596 }
597
598 void resched_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601         unsigned long flags;
602
603         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
604         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
605                 resched_curr(rq);
606         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
607 }
608
609 #ifdef CONFIG_SMP
610 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
611 /*
612  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
613  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
614  *
615  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
616  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
617  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
618  */
619 int get_nohz_timer_target(void)
620 {
621         int i, cpu = smp_processor_id();
622         struct sched_domain *sd;
623
624         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
625                 return cpu;
626
627         rcu_read_lock();
628         for_each_domain(cpu, sd) {
629                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
630                         if (cpu == i)
631                                 continue;
632
633                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(i)) {
634                                 cpu = i;
635                                 goto unlock;
636                         }
637                 }
638         }
639
640         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
641                 cpu = housekeeping_any_cpu();
642 unlock:
643         rcu_read_unlock();
644         return cpu;
645 }
646 /*
647  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
648  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
649  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
650  * idle system the next event might even be infinite time into the
651  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
652  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
653  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
654  * wheel for the next timer event.
655  */
656 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
657 {
658         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
659
660         if (cpu == smp_processor_id())
661                 return;
662
663         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
664                 smp_send_reschedule(cpu);
665         else
666                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
667 }
668
669 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
670 {
671         /*
672          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
673          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
674          * If needed we can still optimize that later with an
675          * empty IRQ.
676          */
677         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
678                 if (cpu != smp_processor_id() ||
679                     tick_nohz_tick_stopped())
680                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
681                 return true;
682         }
683
684         return false;
685 }
686
687 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
688 {
689         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
690                 wake_up_idle_cpu(cpu);
691 }
692
693 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
694 {
695         int cpu = smp_processor_id();
696
697         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
698                 return false;
699
700         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
701                 return true;
702
703         /*
704          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
705          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
706          */
707         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
708         return false;
709 }
710
711 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
712
713 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
714 {
715         return false;
716 }
717
718 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
719
720 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
721 bool sched_can_stop_tick(void)
722 {
723         /*
724          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
725          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
726          */
727         if (current->policy == SCHED_FIFO)
728                 return true;
729
730         /*
731          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
732          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
733          */
734         if (current->policy == SCHED_RR) {
735                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
736
737                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
738         }
739
740         /*
741          * More than one running task need preemption.
742          * nr_running update is assumed to be visible
743          * after IPI is sent from wakers.
744          */
745         if (this_rq()->nr_running > 1)
746                 return false;
747
748         return true;
749 }
750 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
751
752 void sched_avg_update(struct rq *rq)
753 {
754         s64 period = sched_avg_period();
755
756         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
757                 /*
758                  * Inline assembly required to prevent the compiler
759                  * optimising this loop into a divmod call.
760                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
761                  */
762                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
763                 rq->age_stamp += period;
764                 rq->rt_avg /= 2;
765         }
766 }
767
768 #endif /* CONFIG_SMP */
769
770 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
771                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
772 /*
773  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
774  * node and @up when leaving it for the final time.
775  *
776  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
777  */
778 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
779                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
780 {
781         struct task_group *parent, *child;
782         int ret;
783
784         parent = from;
785
786 down:
787         ret = (*down)(parent, data);
788         if (ret)
789                 goto out;
790         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
791                 parent = child;
792                 goto down;
793
794 up:
795                 continue;
796         }
797         ret = (*up)(parent, data);
798         if (ret || parent == from)
799                 goto out;
800
801         child = parent;
802         parent = parent->parent;
803         if (parent)
804                 goto up;
805 out:
806         return ret;
807 }
808
809 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
810 {
811         return 0;
812 }
813 #endif
814
815 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
816 {
817         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
818         struct load_weight *load = &p->se.load;
819
820         /*
821          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
822          */
823         if (idle_policy(p->policy)) {
824                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
825                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
826                 return;
827         }
828
829         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
830         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
831 }
832
833 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
834 {
835         update_rq_clock(rq);
836         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
837                 sched_info_queued(rq, p);
838         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
839 }
840
841 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
842 {
843         update_rq_clock(rq);
844         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
845                 sched_info_dequeued(rq, p);
846         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
847 }
848
849 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
850 {
851         if (task_contributes_to_load(p))
852                 rq->nr_uninterruptible--;
853
854         enqueue_task(rq, p, flags);
855 }
856
857 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
858 {
859         if (task_contributes_to_load(p))
860                 rq->nr_uninterruptible++;
861
862         dequeue_task(rq, p, flags);
863 }
864
865 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
866 {
867 /*
868  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
869  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
870  */
871 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
872         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
873 #endif
874 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
875         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
876
877         /*
878          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
879          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
880          * {soft,}irq region.
881          *
882          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
883          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
884          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
885          * monotonic.
886          *
887          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
888          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
889          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
890          * atomic ops.
891          */
892         if (irq_delta > delta)
893                 irq_delta = delta;
894
895         rq->prev_irq_time += irq_delta;
896         delta -= irq_delta;
897 #endif
898 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
899         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
900                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
901                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
902
903                 if (unlikely(steal > delta))
904                         steal = delta;
905
906                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
907                 delta -= steal;
908         }
909 #endif
910
911         rq->clock_task += delta;
912
913 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
914         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
915                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
916 #endif
917 }
918
919 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
920 {
921         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
922         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
923
924         if (stop) {
925                 /*
926                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
927                  * userspace knows about and won't get confused about.
928                  *
929                  * Also, it will make PI more or less work without too
930                  * much confusion -- but then, stop work should not
931                  * rely on PI working anyway.
932                  */
933                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
934
935                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
936         }
937
938         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
939
940         if (old_stop) {
941                 /*
942                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
943                  * it can die in pieces.
944                  */
945                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
946         }
947 }
948
949 /*
950  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
951  */
952 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
953 {
954         return p->static_prio;
955 }
956
957 /*
958  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
959  * without taking RT-inheritance into account. Might be
960  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
961  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
962  * estimator recalculates.
963  */
964 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
965 {
966         int prio;
967
968         if (task_has_dl_policy(p))
969                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
970         else if (task_has_rt_policy(p))
971                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
972         else
973                 prio = __normal_prio(p);
974         return prio;
975 }
976
977 /*
978  * Calculate the current priority, i.e. the priority
979  * taken into account by the scheduler. This value might
980  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
981  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
982  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
983  */
984 static int effective_prio(struct task_struct *p)
985 {
986         p->normal_prio = normal_prio(p);
987         /*
988          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
989          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
990          * to the normal priority:
991          */
992         if (!rt_prio(p->prio))
993                 return p->normal_prio;
994         return p->prio;
995 }
996
997 /**
998  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
999  * @p: the task in question.
1000  *
1001  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1002  */
1003 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1004 {
1005         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1006 }
1007
1008 /*
1009  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1010  * use the balance_callback list if you want balancing.
1011  *
1012  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1013  * balance_callback().
1014  */
1015 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1016                                        const struct sched_class *prev_class,
1017                                        int oldprio)
1018 {
1019         if (prev_class != p->sched_class) {
1020                 if (prev_class->switched_from)
1021                         prev_class->switched_from(rq, p);
1022
1023                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1024         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1025                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1026 }
1027
1028 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1029 {
1030         const struct sched_class *class;
1031
1032         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1033                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1034         } else {
1035                 for_each_class(class) {
1036                         if (class == rq->curr->sched_class)
1037                                 break;
1038                         if (class == p->sched_class) {
1039                                 resched_curr(rq);
1040                                 break;
1041                         }
1042                 }
1043         }
1044
1045         /*
1046          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1047          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1048          */
1049         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1050                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1051 }
1052
1053 #ifdef CONFIG_SMP
1054 /*
1055  * This is how migration works:
1056  *
1057  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1058  *    stop_one_cpu().
1059  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1060  *    off the CPU)
1061  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1062  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1063  *    it and puts it into the right queue.
1064  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1065  *    is done.
1066  */
1067
1068 /*
1069  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1070  *
1071  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1072  */
1073 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1074 {
1075         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1076
1077         dequeue_task(rq, p, 0);
1078         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1079         set_task_cpu(p, new_cpu);
1080         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1081
1082         rq = cpu_rq(new_cpu);
1083
1084         raw_spin_lock(&rq->lock);
1085         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1086         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1087         enqueue_task(rq, p, 0);
1088         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1089
1090         return rq;
1091 }
1092
1093 struct migration_arg {
1094         struct task_struct *task;
1095         int dest_cpu;
1096 };
1097
1098 /*
1099  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1100  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1101  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1102  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1103  *
1104  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1105  * as the task is no longer on this CPU.
1106  */
1107 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1108 {
1109         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1110                 return rq;
1111
1112         /* Affinity changed (again). */
1113         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1114                 return rq;
1115
1116         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1117
1118         return rq;
1119 }
1120
1121 /*
1122  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1123  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1124  * 'pushing' onto another runqueue.
1125  */
1126 static int migration_cpu_stop(void *data)
1127 {
1128         struct migration_arg *arg = data;
1129         struct task_struct *p = arg->task;
1130         struct rq *rq = this_rq();
1131
1132         /*
1133          * The original target cpu might have gone down and we might
1134          * be on another cpu but it doesn't matter.
1135          */
1136         local_irq_disable();
1137         /*
1138          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1139          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1140          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1141          */
1142         sched_ttwu_pending();
1143
1144         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1145         raw_spin_lock(&rq->lock);
1146         /*
1147          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1148          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1149          * we're holding p->pi_lock.
1150          */
1151         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1152                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1153         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1154         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1155
1156         local_irq_enable();
1157         return 0;
1158 }
1159
1160 /*
1161  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1162  * actually call this function.
1163  */
1164 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1165 {
1166         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1167         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1168 }
1169
1170 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1171 {
1172         struct rq *rq = task_rq(p);
1173         bool queued, running;
1174
1175         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1176
1177         queued = task_on_rq_queued(p);
1178         running = task_current(rq, p);
1179
1180         if (queued) {
1181                 /*
1182                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1183                  * holding rq->lock.
1184                  */
1185                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1186                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1187         }
1188         if (running)
1189                 put_prev_task(rq, p);
1190
1191         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1192
1193         if (running)
1194                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1195         if (queued)
1196                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1197 }
1198
1199 /*
1200  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1201  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1202  * is removed from the allowed bitmask.
1203  *
1204  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1205  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1206  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1207  */
1208 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1209                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1210 {
1211         unsigned long flags;
1212         struct rq *rq;
1213         unsigned int dest_cpu;
1214         int ret = 0;
1215
1216         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1217
1218         /*
1219          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1220          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1221          */
1222         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1223                 ret = -EINVAL;
1224                 goto out;
1225         }
1226
1227         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1228                 goto out;
1229
1230         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1231                 ret = -EINVAL;
1232                 goto out;
1233         }
1234
1235         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1236
1237         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1238         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1239                 goto out;
1240
1241         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1242         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1243                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1244                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1245                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1246                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1247                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1248                 return 0;
1249         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1250                 /*
1251                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1252                  * afterwards anyway.
1253                  */
1254                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1255                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1256                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1257         }
1258 out:
1259         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1260
1261         return ret;
1262 }
1263
1264 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1265 {
1266         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1267 }
1268 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1269
1270 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1271 {
1272 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1273         /*
1274          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1275          * ttwu() will sort out the placement.
1276          */
1277         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1278                         !p->on_rq);
1279
1280 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1281         /*
1282          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1283          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1284          *
1285          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1286          * see task_group().
1287          *
1288          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1289          * task_rq_lock().
1290          */
1291         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1292                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1293 #endif
1294 #endif
1295
1296         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1297
1298         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1299                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1300                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1301                 p->se.nr_migrations++;
1302                 perf_event_task_migrate(p);
1303         }
1304
1305         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1306 }
1307
1308 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1309 {
1310         if (task_on_rq_queued(p)) {
1311                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1312
1313                 src_rq = task_rq(p);
1314                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1315
1316                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1317                 set_task_cpu(p, cpu);
1318                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1319                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1320         } else {
1321                 /*
1322                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1323                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1324                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1325                  */
1326                 p->wake_cpu = cpu;
1327         }
1328 }
1329
1330 struct migration_swap_arg {
1331         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1332         int src_cpu, dst_cpu;
1333 };
1334
1335 static int migrate_swap_stop(void *data)
1336 {
1337         struct migration_swap_arg *arg = data;
1338         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1339         int ret = -EAGAIN;
1340
1341         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1342                 return -EAGAIN;
1343
1344         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1345         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1346
1347         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1348                         &arg->dst_task->pi_lock);
1349         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1350
1351         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1352                 goto unlock;
1353
1354         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1355                 goto unlock;
1356
1357         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1358                 goto unlock;
1359
1360         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1361                 goto unlock;
1362
1363         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1364         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1365
1366         ret = 0;
1367
1368 unlock:
1369         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1370         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1371         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1372
1373         return ret;
1374 }
1375
1376 /*
1377  * Cross migrate two tasks
1378  */
1379 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1380 {
1381         struct migration_swap_arg arg;
1382         int ret = -EINVAL;
1383
1384         arg = (struct migration_swap_arg){
1385                 .src_task = cur,
1386                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1387                 .dst_task = p,
1388                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1389         };
1390
1391         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1392                 goto out;
1393
1394         /*
1395          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1396          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1397          */
1398         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1399                 goto out;
1400
1401         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1402                 goto out;
1403
1404         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1405                 goto out;
1406
1407         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1408         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1409
1410 out:
1411         return ret;
1412 }
1413
1414 /*
1415  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1416  *
1417  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1418  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1419  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1420  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1421  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1422  * @p has remained unscheduled the whole time.
1423  *
1424  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1425  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1426  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1427  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1428  * waiting to become inactive.
1429  */
1430 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1431 {
1432         unsigned long flags;
1433         int running, queued;
1434         unsigned long ncsw;
1435         struct rq *rq;
1436
1437         for (;;) {
1438                 /*
1439                  * We do the initial early heuristics without holding
1440                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1441                  * the runqueue lock when things look like they will
1442                  * work out!
1443                  */
1444                 rq = task_rq(p);
1445
1446                 /*
1447                  * If the task is actively running on another CPU
1448                  * still, just relax and busy-wait without holding
1449                  * any locks.
1450                  *
1451                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1452                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1453                  * But we don't care, since "task_running()" will
1454                  * return false if the runqueue has changed and p
1455                  * is actually now running somewhere else!
1456                  */
1457                 while (task_running(rq, p)) {
1458                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1459                                 return 0;
1460                         cpu_relax();
1461                 }
1462
1463                 /*
1464                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1465                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1466                  * just go back and repeat.
1467                  */
1468                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1469                 trace_sched_wait_task(p);
1470                 running = task_running(rq, p);
1471                 queued = task_on_rq_queued(p);
1472                 ncsw = 0;
1473                 if (!match_state || p->state == match_state)
1474                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1475                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1476
1477                 /*
1478                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1479                  */
1480                 if (unlikely(!ncsw))
1481                         break;
1482
1483                 /*
1484                  * Was it really running after all now that we
1485                  * checked with the proper locks actually held?
1486                  *
1487                  * Oops. Go back and try again..
1488                  */
1489                 if (unlikely(running)) {
1490                         cpu_relax();
1491                         continue;
1492                 }
1493
1494                 /*
1495                  * It's not enough that it's not actively running,
1496                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1497                  * preempted!
1498                  *
1499                  * So if it was still runnable (but just not actively
1500                  * running right now), it's preempted, and we should
1501                  * yield - it could be a while.
1502                  */
1503                 if (unlikely(queued)) {
1504                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1505
1506                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1507                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1508                         continue;
1509                 }
1510
1511                 /*
1512                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1513                  * runnable, which means that it will never become
1514                  * running in the future either. We're all done!
1515                  */
1516                 break;
1517         }
1518
1519         return ncsw;
1520 }
1521
1522 /***
1523  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1524  * @p: the to-be-kicked thread
1525  *
1526  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1527  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1528  *
1529  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1530  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1531  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1532  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1533  * achieved as well.
1534  */
1535 void kick_process(struct task_struct *p)
1536 {
1537         int cpu;
1538
1539         preempt_disable();
1540         cpu = task_cpu(p);
1541         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1542                 smp_send_reschedule(cpu);
1543         preempt_enable();
1544 }
1545 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1546
1547 /*
1548  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1549  */
1550 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1551 {
1552         int nid = cpu_to_node(cpu);
1553         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1554         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1555         int dest_cpu;
1556
1557         /*
1558          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1559          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1560          * select the cpu on the other node.
1561          */
1562         if (nid != -1) {
1563                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1564
1565                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1566                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1567                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1568                                 continue;
1569                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1570                                 continue;
1571                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1572                                 return dest_cpu;
1573                 }
1574         }
1575
1576         for (;;) {
1577                 /* Any allowed, online CPU? */
1578                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1579                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1580                                 continue;
1581                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1582                                 continue;
1583                         goto out;
1584                 }
1585
1586                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1587                 switch (state) {
1588                 case cpuset:
1589                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1590                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1591                                 state = possible;
1592                                 break;
1593                         }
1594                         /* fall-through */
1595                 case possible:
1596                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1597                         state = fail;
1598                         break;
1599
1600                 case fail:
1601                         BUG();
1602                         break;
1603                 }
1604         }
1605
1606 out:
1607         if (state != cpuset) {
1608                 /*
1609                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1610                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1611                  * leave kernel.
1612                  */
1613                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1614                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1615                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1616                 }
1617         }
1618
1619         return dest_cpu;
1620 }
1621
1622 /*
1623  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1624  */
1625 static inline
1626 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1627 {
1628         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1629
1630         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1631                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1632
1633         /*
1634          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1635          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1636          * cpu.
1637          *
1638          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1639          *
1640          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1641          *   not worry about this generic constraint ]
1642          */
1643         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1644                      !cpu_online(cpu)))
1645                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1646
1647         return cpu;
1648 }
1649
1650 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1651 {
1652         s64 diff = sample - *avg;
1653         *avg += diff >> 3;
1654 }
1655
1656 #else
1657
1658 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1659                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1660 {
1661         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1662 }
1663
1664 #endif /* CONFIG_SMP */
1665
1666 static void
1667 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1668 {
1669 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1670         struct rq *rq = this_rq();
1671
1672 #ifdef CONFIG_SMP
1673         int this_cpu = smp_processor_id();
1674
1675         if (cpu == this_cpu) {
1676                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1677                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1678         } else {
1679                 struct sched_domain *sd;
1680
1681                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1682                 rcu_read_lock();
1683                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1684                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1685                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1686                                 break;
1687                         }
1688                 }
1689                 rcu_read_unlock();
1690         }
1691
1692         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1693                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1694
1695 #endif /* CONFIG_SMP */
1696
1697         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1698         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1699
1700         if (wake_flags & WF_SYNC)
1701                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1702
1703 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1704 }
1705
1706 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1707 {
1708         activate_task(rq, p, en_flags);
1709         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1710
1711         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1712         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1713                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1714 }
1715
1716 /*
1717  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1718  */
1719 static void
1720 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1721 {
1722         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1723         p->state = TASK_RUNNING;
1724         trace_sched_wakeup(p);
1725
1726 #ifdef CONFIG_SMP
1727         if (p->sched_class->task_woken) {
1728                 /*
1729                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1730                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1731                  */
1732                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1733                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1734                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1735         }
1736
1737         if (rq->idle_stamp) {
1738                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1739                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1740
1741                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1742
1743                 if (rq->avg_idle > max)
1744                         rq->avg_idle = max;
1745
1746                 rq->idle_stamp = 0;
1747         }
1748 #endif
1749 }
1750
1751 static void
1752 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1753 {
1754         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1755
1756 #ifdef CONFIG_SMP
1757         if (p->sched_contributes_to_load)
1758                 rq->nr_uninterruptible--;
1759 #endif
1760
1761         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1762         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1763 }
1764
1765 /*
1766  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1767  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1768  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1769  * the task is still ->on_rq.
1770  */
1771 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1772 {
1773         struct rq *rq;
1774         int ret = 0;
1775
1776         rq = __task_rq_lock(p);
1777         if (task_on_rq_queued(p)) {
1778                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1779                 update_rq_clock(rq);
1780                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1781                 ret = 1;
1782         }
1783         __task_rq_unlock(rq);
1784
1785         return ret;
1786 }
1787
1788 #ifdef CONFIG_SMP
1789 void sched_ttwu_pending(void)
1790 {
1791         struct rq *rq = this_rq();
1792         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1793         struct task_struct *p;
1794         unsigned long flags;
1795
1796         if (!llist)
1797                 return;
1798
1799         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1800         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1801
1802         while (llist) {
1803                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1804                 llist = llist_next(llist);
1805                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1806         }
1807
1808         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1809         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1810 }
1811
1812 void scheduler_ipi(void)
1813 {
1814         /*
1815          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1816          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1817          * this IPI.
1818          */
1819         preempt_fold_need_resched();
1820
1821         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1822                 return;
1823
1824         /*
1825          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1826          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1827          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1828          * we do call them.
1829          *
1830          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1831          * properly.
1832          *
1833          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1834          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1835          * somewhat pessimize the simple resched case.
1836          */
1837         irq_enter();
1838         sched_ttwu_pending();
1839
1840         /*
1841          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1842          */
1843         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1844                 this_rq()->idle_balance = 1;
1845                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1846         }
1847         irq_exit();
1848 }
1849
1850 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1851 {
1852         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1853
1854         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1855                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1856                         smp_send_reschedule(cpu);
1857                 else
1858                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1859         }
1860 }
1861
1862 void wake_up_if_idle(int cpu)
1863 {
1864         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1865         unsigned long flags;
1866
1867         rcu_read_lock();
1868
1869         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1870                 goto out;
1871
1872         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1873                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1874         } else {
1875                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1876                 if (is_idle_task(rq->curr))
1877                         smp_send_reschedule(cpu);
1878                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1879                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1880         }
1881
1882 out:
1883         rcu_read_unlock();
1884 }
1885
1886 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1887 {
1888         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1889 }
1890 #endif /* CONFIG_SMP */
1891
1892 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1893 {
1894         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1895
1896 #if defined(CONFIG_SMP)
1897         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1898                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1899                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1900                 return;
1901         }
1902 #endif
1903
1904         raw_spin_lock(&rq->lock);
1905         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1906         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1907         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1908         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1909 }
1910
1911 /**
1912  * try_to_wake_up - wake up a thread
1913  * @p: the thread to be awakened
1914  * @state: the mask of task states that can be woken
1915  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1916  *
1917  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1918  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1919  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1920  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1921  * runnable without the overhead of this.
1922  *
1923  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1924  * or @state didn't match @p's state.
1925  */
1926 static int
1927 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1928 {
1929         unsigned long flags;
1930         int cpu, success = 0;
1931
1932         /*
1933          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1934          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1935          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1936          * set_current_state() the waiting thread does.
1937          */
1938         smp_mb__before_spinlock();
1939         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1940         if (!(p->state & state))
1941                 goto out;
1942
1943         trace_sched_waking(p);
1944
1945         success = 1; /* we're going to change ->state */
1946         cpu = task_cpu(p);
1947
1948         /*
1949          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
1950          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
1951          * in smp_cond_load_acquire() below.
1952          *
1953          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
1954          *   [S] p->on_rq = 1;                  [L] P->state
1955          *       UNLOCK rq->lock  -----.
1956          *                              \
1957          *                               +---   RMB
1958          * schedule()                   /
1959          *       LOCK rq->lock    -----'
1960          *       UNLOCK rq->lock
1961          *
1962          * [task p]
1963          *   [S] p->state = UNINTERRUPTIBLE     [L] p->on_rq
1964          *
1965          * Pairs with the UNLOCK+LOCK on rq->lock from the
1966          * last wakeup of our task and the schedule that got our task
1967          * current.
1968          */
1969         smp_rmb();
1970         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1971                 goto stat;
1972
1973 #ifdef CONFIG_SMP
1974         /*
1975          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1976          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1977          *
1978          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
1979          * from the runqueue.
1980          *
1981          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
1982          *      UNLOCK rq->lock
1983          *                      RMB
1984          *      LOCK   rq->lock
1985          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
1986          *
1987          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
1988          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
1989          * task, the second putting it to sleep.
1990          */
1991         smp_rmb();
1992
1993         /*
1994          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1995          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1996          */
1997         while (p->on_cpu)
1998                 cpu_relax();
1999         /*
2000          * Combined with the control dependency above, we have an effective
2001          * smp_load_acquire() without the need for full barriers.
2002          *
2003          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2004          *
2005          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2006          * their previous state and preserve Program Order.
2007          */
2008         smp_rmb();
2009
2010         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2011         p->state = TASK_WAKING;
2012
2013         if (p->sched_class->task_waking)
2014                 p->sched_class->task_waking(p);
2015
2016         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2017         if (task_cpu(p) != cpu) {
2018                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2019                 set_task_cpu(p, cpu);
2020         }
2021 #endif /* CONFIG_SMP */
2022
2023         ttwu_queue(p, cpu);
2024 stat:
2025         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2026 out:
2027         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2028
2029         return success;
2030 }
2031
2032 /**
2033  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2034  * @p: the thread to be awakened
2035  *
2036  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2037  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2038  * the current task.
2039  */
2040 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2041 {
2042         struct rq *rq = task_rq(p);
2043
2044         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2045             WARN_ON_ONCE(p == current))
2046                 return;
2047
2048         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2049
2050         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2051                 /*
2052                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2053                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2054                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2055                  * not yet picked a replacement task.
2056                  */
2057                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2058                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2059                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2060                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2061                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2062         }
2063
2064         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2065                 goto out;
2066
2067         trace_sched_waking(p);
2068
2069         if (!task_on_rq_queued(p))
2070                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2071
2072         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2073         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2074 out:
2075         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2076 }
2077
2078 /**
2079  * wake_up_process - Wake up a specific process
2080  * @p: The process to be woken up.
2081  *
2082  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2083  * processes.
2084  *
2085  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2086  *
2087  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2088  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2089  */
2090 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2091 {
2092         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2093 }
2094 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2095
2096 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2097 {
2098         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2099 }
2100
2101 /*
2102  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2103  */
2104 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2105 {
2106         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2107
2108         dl_se->dl_runtime = 0;
2109         dl_se->dl_deadline = 0;
2110         dl_se->dl_period = 0;
2111         dl_se->flags = 0;
2112         dl_se->dl_bw = 0;
2113         dl_se->dl_density = 0;
2114
2115         dl_se->dl_throttled = 0;
2116         dl_se->dl_new = 1;
2117         dl_se->dl_yielded = 0;
2118 }
2119
2120 /*
2121  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2122  * p is forked by current.
2123  *
2124  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2125  */
2126 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2127 {
2128         p->on_rq                        = 0;
2129
2130         p->se.on_rq                     = 0;
2131         p->se.exec_start                = 0;
2132         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2133         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2134         p->se.nr_migrations             = 0;
2135         p->se.vruntime                  = 0;
2136         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2137
2138 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2139         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2140 #endif
2141
2142         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2143         init_dl_task_timer(&p->dl);
2144         __dl_clear_params(p);
2145
2146         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2147
2148 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2149         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2150 #endif
2151
2152 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2153         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2154                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2155                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2156         }
2157
2158         if (clone_flags & CLONE_VM)
2159                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2160         else
2161                 p->numa_preferred_nid = -1;
2162
2163         p->node_stamp = 0ULL;
2164         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2165         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2166         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2167         p->numa_faults = NULL;
2168         p->last_task_numa_placement = 0;
2169         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2170
2171         p->numa_group = NULL;
2172 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2173 }
2174
2175 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2176
2177 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2178
2179 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2180 {
2181         if (enabled)
2182                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2183         else
2184                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2185 }
2186
2187 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2188 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2189                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2190 {
2191         struct ctl_table t;
2192         int err;
2193         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2194
2195         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2196                 return -EPERM;
2197
2198         t = *table;
2199         t.data = &state;
2200         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2201         if (err < 0)
2202                 return err;
2203         if (write)
2204                 set_numabalancing_state(state);
2205         return err;
2206 }
2207 #endif
2208 #endif
2209
2210 /*
2211  * fork()/clone()-time setup:
2212  */
2213 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2214 {
2215         unsigned long flags;
2216         int cpu = get_cpu();
2217
2218         __sched_fork(clone_flags, p);
2219         /*
2220          * We mark the process as running here. This guarantees that
2221          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2222          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2223          */
2224         p->state = TASK_RUNNING;
2225
2226         /*
2227          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2228          */
2229         p->prio = current->normal_prio;
2230
2231         /*
2232          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2233          */
2234         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2235                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2236                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2237                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2238                         p->rt_priority = 0;
2239                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2240                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2241
2242                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2243                 set_load_weight(p);
2244
2245                 /*
2246                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2247                  * fulfilled its duty:
2248                  */
2249                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2250         }
2251
2252         if (dl_prio(p->prio)) {
2253                 put_cpu();
2254                 return -EAGAIN;
2255         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2256                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2257         } else {
2258                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2259         }
2260
2261         if (p->sched_class->task_fork)
2262                 p->sched_class->task_fork(p);
2263
2264         /*
2265          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2266          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2267          * is ran before sched_fork().
2268          *
2269          * Silence PROVE_RCU.
2270          */
2271         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2272         set_task_cpu(p, cpu);
2273         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2274
2275 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2276         if (likely(sched_info_on()))
2277                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2278 #endif
2279 #if defined(CONFIG_SMP)
2280         p->on_cpu = 0;
2281 #endif
2282         init_task_preempt_count(p);
2283 #ifdef CONFIG_SMP
2284         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2285         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2286 #endif
2287
2288         put_cpu();
2289         return 0;
2290 }
2291
2292 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2293 {
2294         if (runtime == RUNTIME_INF)
2295                 return 1ULL << 20;
2296
2297         /*
2298          * Doing this here saves a lot of checks in all
2299          * the calling paths, and returning zero seems
2300          * safe for them anyway.
2301          */
2302         if (period == 0)
2303                 return 0;
2304
2305         return div64_u64(runtime << 20, period);
2306 }
2307
2308 #ifdef CONFIG_SMP
2309 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2310 {
2311         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2312                          "sched RCU must be held");
2313         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2314 }
2315
2316 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2317 {
2318         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2319         int cpus = 0;
2320
2321         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2322                          "sched RCU must be held");
2323         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2324                 cpus++;
2325
2326         return cpus;
2327 }
2328 #else
2329 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2330 {
2331         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2332 }
2333
2334 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2335 {
2336         return 1;
2337 }
2338 #endif
2339
2340 /*
2341  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2342  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2343  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2344  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2345  *
2346  * This function is called while holding p's rq->lock.
2347  *
2348  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2349  * __setparam_dl().
2350  */
2351 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2352                        const struct sched_attr *attr)
2353 {
2354
2355         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2356         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2357         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2358         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2359         int cpus, err = -1;
2360
2361         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2362                 return 0;
2363
2364         /*
2365          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2366          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2367          * allocated bandwidth of the container.
2368          */
2369         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2370         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2371         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2372             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2373                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2374                 err = 0;
2375         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2376                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2377                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2378                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2379                 err = 0;
2380         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2381                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2382                 err = 0;
2383         }
2384         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2385
2386         return err;
2387 }
2388
2389 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2390
2391 /*
2392  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2393  *
2394  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2395  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2396  * on the runqueue and wakes it.
2397  */
2398 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2399 {
2400         unsigned long flags;
2401         struct rq *rq;
2402
2403         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2404         /* Initialize new task's runnable average */
2405         init_entity_runnable_average(&p->se);
2406 #ifdef CONFIG_SMP
2407         /*
2408          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2409          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2410          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2411          */
2412         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2413 #endif
2414
2415         rq = __task_rq_lock(p);
2416         activate_task(rq, p, 0);
2417         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2418         trace_sched_wakeup_new(p);
2419         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2420 #ifdef CONFIG_SMP
2421         if (p->sched_class->task_woken) {
2422                 /*
2423                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2424                  * drop it.
2425                  */
2426                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2427                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2428                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2429         }
2430 #endif
2431         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2432 }
2433
2434 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2435
2436 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2437
2438 void preempt_notifier_inc(void)
2439 {
2440         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2441 }
2442 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2443
2444 void preempt_notifier_dec(void)
2445 {
2446         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2447 }
2448 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2449
2450 /**
2451  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2452  * @notifier: notifier struct to register
2453  */
2454 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2455 {
2456         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2457                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2458
2459         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2460 }
2461 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2462
2463 /**
2464  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2465  * @notifier: notifier struct to unregister
2466  *
2467  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2468  */
2469 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2470 {
2471         hlist_del(&notifier->link);
2472 }
2473 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2474
2475 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2476 {
2477         struct preempt_notifier *notifier;
2478
2479         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2480                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2481 }
2482
2483 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2484 {
2485         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2486                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2487 }
2488
2489 static void
2490 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2491                                    struct task_struct *next)
2492 {
2493         struct preempt_notifier *notifier;
2494
2495         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2496                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2497 }
2498
2499 static __always_inline void
2500 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2501                                  struct task_struct *next)
2502 {
2503         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2504                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2505 }
2506
2507 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2508
2509 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2510 {
2511 }
2512
2513 static inline void
2514 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2515                                  struct task_struct *next)
2516 {
2517 }
2518
2519 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2520
2521 /**
2522  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2523  * @rq: the runqueue preparing to switch
2524  * @prev: the current task that is being switched out
2525  * @next: the task we are going to switch to.
2526  *
2527  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2528  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2529  * switch.
2530  *
2531  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2532  * hooks.
2533  */
2534 static inline void
2535 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2536                     struct task_struct *next)
2537 {
2538         sched_info_switch(rq, prev, next);
2539         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2540         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2541         prepare_lock_switch(rq, next);
2542         prepare_arch_switch(next);
2543 }
2544
2545 /**
2546  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2547  * @prev: the thread we just switched away from.
2548  *
2549  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2550  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2551  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2552  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2553  *
2554  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2555  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2556  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2557  * details.)
2558  *
2559  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2560  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2561  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2562  * because prev may have moved to another CPU.
2563  */
2564 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2565         __releases(rq->lock)
2566 {
2567         struct rq *rq = this_rq();
2568         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2569         long prev_state;
2570
2571         /*
2572          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2573          * because it left us after:
2574          *
2575          *      schedule()
2576          *        preempt_disable();                    // 1
2577          *        __schedule()
2578          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2579          *
2580          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2581          */
2582         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2583                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2584                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2585                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2586
2587         rq->prev_mm = NULL;
2588
2589         /*
2590          * A task struct has one reference for the use as "current".
2591          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2592          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2593          * the scheduled task must drop that reference.
2594          *
2595          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2596          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2597          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2598          * transition, resulting in a double drop.
2599          */
2600         prev_state = prev->state;
2601         vtime_task_switch(prev);
2602         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2603         finish_lock_switch(rq, prev);
2604         finish_arch_post_lock_switch();
2605
2606         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2607         if (mm)
2608                 mmdrop(mm);
2609         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2610                 if (prev->sched_class->task_dead)
2611                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2612
2613                 /*
2614                  * Remove function-return probe instances associated with this
2615                  * task and put them back on the free list.
2616                  */
2617                 kprobe_flush_task(prev);
2618                 put_task_struct(prev);
2619         }
2620
2621         tick_nohz_task_switch();
2622         return rq;
2623 }
2624
2625 #ifdef CONFIG_SMP
2626
2627 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2628 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2629 {
2630         struct callback_head *head, *next;
2631         void (*func)(struct rq *rq);
2632         unsigned long flags;
2633
2634         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2635         head = rq->balance_callback;
2636         rq->balance_callback = NULL;
2637         while (head) {
2638                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2639                 next = head->next;
2640                 head->next = NULL;
2641                 head = next;
2642
2643                 func(rq);
2644         }
2645         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2646 }
2647
2648 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2649 {
2650         if (unlikely(rq->balance_callback))
2651                 __balance_callback(rq);
2652 }
2653
2654 #else
2655
2656 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2657 {
2658 }
2659
2660 #endif
2661
2662 /**
2663  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2664  * @prev: the thread we just switched away from.
2665  */
2666 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2667         __releases(rq->lock)
2668 {
2669         struct rq *rq;
2670
2671         /*
2672          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2673          * finish_task_switch() for details.
2674          *
2675          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2676          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2677          * PREEMPT_COUNT kernels).
2678          */
2679
2680         rq = finish_task_switch(prev);
2681         balance_callback(rq);
2682         preempt_enable();
2683
2684         if (current->set_child_tid)
2685                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2686 }
2687
2688 /*
2689  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2690  */
2691 static inline struct rq *
2692 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2693                struct task_struct *next)
2694 {
2695         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2696
2697         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2698
2699         mm = next->mm;
2700         oldmm = prev->active_mm;
2701         /*
2702          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2703          * combine the page table reload and the switch backend into
2704          * one hypercall.
2705          */
2706         arch_start_context_switch(prev);
2707
2708         if (!mm) {
2709                 next->active_mm = oldmm;
2710                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2711                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2712         } else
2713                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2714
2715         if (!prev->mm) {
2716                 prev->active_mm = NULL;
2717                 rq->prev_mm = oldmm;
2718         }
2719         /*
2720          * Since the runqueue lock will be released by the next
2721          * task (which is an invalid locking op but in the case
2722          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2723          * do an early lockdep release here:
2724          */
2725         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2726         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2727
2728         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2729         switch_to(prev, next, prev);
2730         barrier();
2731
2732         return finish_task_switch(prev);
2733 }
2734
2735 /*
2736  * nr_running and nr_context_switches:
2737  *
2738  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2739  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2740  */
2741 unsigned long nr_running(void)
2742 {
2743         unsigned long i, sum = 0;
2744
2745         for_each_online_cpu(i)
2746                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2747
2748         return sum;
2749 }
2750
2751 /*
2752  * Check if only the current task is running on the cpu.
2753  *
2754  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2755  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2756  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2757  *
2758  * - from a non-preemptable section (of course)
2759  *
2760  * - from a thread that is bound to a single CPU
2761  *
2762  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2763  */
2764 bool single_task_running(void)
2765 {
2766         return raw_rq()->nr_running == 1;
2767 }
2768 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2769
2770 unsigned long long nr_context_switches(void)
2771 {
2772         int i;
2773         unsigned long long sum = 0;
2774
2775         for_each_possible_cpu(i)
2776                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2777
2778         return sum;
2779 }
2780
2781 unsigned long nr_iowait(void)
2782 {
2783         unsigned long i, sum = 0;
2784
2785         for_each_possible_cpu(i)
2786                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2787
2788         return sum;
2789 }
2790
2791 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2792 {
2793         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2794         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2795 }
2796
2797 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2798 {
2799         struct rq *rq = this_rq();
2800         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2801         *load = rq->load.weight;
2802 }
2803
2804 #ifdef CONFIG_SMP
2805
2806 /*
2807  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2808  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2809  */
2810 void sched_exec(void)
2811 {
2812         struct task_struct *p = current;
2813         unsigned long flags;
2814         int dest_cpu;
2815
2816         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2817         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2818         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2819                 goto unlock;
2820
2821         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2822                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2823
2824                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2825                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2826                 return;
2827         }
2828 unlock:
2829         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2830 }
2831
2832 #endif
2833
2834 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2835 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2836
2837 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2838 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2839
2840 /*
2841  * Return accounted runtime for the task.
2842  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2843  * pending runtime that have not been accounted yet.
2844  */
2845 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2846 {
2847         unsigned long flags;
2848         struct rq *rq;
2849         u64 ns;
2850
2851 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2852         /*
2853          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2854          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2855          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2856          *
2857          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2858          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2859          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2860          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2861          * been accounted, so we're correct here as well.
2862          */
2863         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2864                 return p->se.sum_exec_runtime;
2865 #endif
2866
2867         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2868         /*
2869          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2870          * project cycles that may never be accounted to this
2871          * thread, breaking clock_gettime().
2872          */
2873         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2874                 update_rq_clock(rq);
2875                 p->sched_class->update_curr(rq);
2876         }
2877         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2878         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2879
2880         return ns;
2881 }
2882
2883 /*
2884  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2885  * We call it with interrupts disabled.
2886  */
2887 void scheduler_tick(void)
2888 {
2889         int cpu = smp_processor_id();
2890         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2891         struct task_struct *curr = rq->curr;
2892
2893         sched_clock_tick();
2894
2895         raw_spin_lock(&rq->lock);
2896         update_rq_clock(rq);
2897         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2898         update_cpu_load_active(rq);
2899         calc_global_load_tick(rq);
2900         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2901
2902         perf_event_task_tick();
2903
2904 #ifdef CONFIG_SMP
2905         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2906         trigger_load_balance(rq);
2907 #endif
2908         rq_last_tick_reset(rq);
2909 }
2910
2911 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2912 /**
2913  * scheduler_tick_max_deferment
2914  *
2915  * Keep at least one tick per second when a single
2916  * active task is running because the scheduler doesn't
2917  * yet completely support full dynticks environment.
2918  *
2919  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2920  * balancing, etc... continue to move forward, even
2921  * with a very low granularity.
2922  *
2923  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2924  */
2925 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2926 {
2927         struct rq *rq = this_rq();
2928         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2929
2930         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2931
2932         if (time_before_eq(next, now))
2933                 return 0;
2934
2935         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2936 }
2937 #endif
2938
2939 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2940 {
2941         if (in_lock_functions(addr)) {
2942                 addr = CALLER_ADDR2;
2943                 if (in_lock_functions(addr))
2944                         addr = CALLER_ADDR3;
2945         }
2946         return addr;
2947 }
2948
2949 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2950                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2951
2952 void preempt_count_add(int val)
2953 {
2954 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2955         /*
2956          * Underflow?
2957          */
2958         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2959                 return;
2960 #endif
2961         __preempt_count_add(val);
2962 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2963         /*
2964          * Spinlock count overflowing soon?
2965          */
2966         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2967                                 PREEMPT_MASK - 10);
2968 #endif
2969         if (preempt_count() == val) {
2970                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2971 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2972                 current->preempt_disable_ip = ip;
2973 #endif
2974                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2975         }
2976 }
2977 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2978 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2979
2980 void preempt_count_sub(int val)
2981 {
2982 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2983         /*
2984          * Underflow?
2985          */
2986         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2987                 return;
2988         /*
2989          * Is the spinlock portion underflowing?
2990          */
2991         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2992                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2993                 return;
2994 #endif
2995
2996         if (preempt_count() == val)
2997                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2998         __preempt_count_sub(val);
2999 }
3000 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3001 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3002
3003 #endif
3004
3005 /*
3006  * Print scheduling while atomic bug:
3007  */
3008 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3009 {
3010         if (oops_in_progress)
3011                 return;
3012
3013         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3014                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3015
3016         debug_show_held_locks(prev);
3017         print_modules();
3018         if (irqs_disabled())
3019                 print_irqtrace_events(prev);
3020 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3021         if (in_atomic_preempt_off()) {
3022                 pr_err("Preemption disabled at:");
3023                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3024                 pr_cont("\n");
3025         }
3026 #endif
3027         dump_stack();
3028         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3029 }
3030
3031 /*
3032  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3033  */
3034 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3035 {
3036 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3037         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3038                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3039 #endif
3040
3041         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3042                 __schedule_bug(prev);
3043                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3044         }
3045         rcu_sleep_check();
3046
3047         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3048
3049         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3050 }
3051
3052 /*
3053  * Pick up the highest-prio task:
3054  */
3055 static inline struct task_struct *
3056 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3057 {
3058         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3059         struct task_struct *p;
3060
3061         /*
3062          * Optimization: we know that if all tasks are in
3063          * the fair class we can call that function directly:
3064          */
3065         if (likely(prev->sched_class == class &&
3066                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3067                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3068                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3069                         goto again;
3070
3071                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3072                 if (unlikely(!p))
3073                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3074
3075                 return p;
3076         }
3077
3078 again:
3079         for_each_class(class) {
3080                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3081                 if (p) {
3082                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3083                                 goto again;
3084                         return p;
3085                 }
3086         }
3087
3088         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3089 }
3090
3091 /*
3092  * __schedule() is the main scheduler function.
3093  *
3094  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3095  *
3096  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3097  *
3098  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3099  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3100  *
3101  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3102  *      interrupt handler scheduler_tick().
3103  *
3104  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3105  *      task to the run-queue and that's it.
3106  *
3107  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3108  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3109  *      called on the nearest possible occasion:
3110  *
3111  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3112  *
3113  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3114  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3115  *           spin_unlock()!)
3116  *
3117  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3118  *           preemptible context
3119  *
3120  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3121  *         then at the next:
3122  *
3123  *          - cond_resched() call
3124  *          - explicit schedule() call
3125  *          - return from syscall or exception to user-space
3126  *          - return from interrupt-handler to user-space
3127  *
3128  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3129  */
3130 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3131 {
3132         struct task_struct *prev, *next;
3133         unsigned long *switch_count;
3134         struct rq *rq;
3135         int cpu;
3136
3137         cpu = smp_processor_id();
3138         rq = cpu_rq(cpu);
3139         rcu_note_context_switch();
3140         prev = rq->curr;
3141
3142         /*
3143          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3144          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3145          * inconsistent (higher) preempt count.
3146          *
3147          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3148          * about this.
3149          */
3150         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3151                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3152
3153         schedule_debug(prev);
3154
3155         if (sched_feat(HRTICK))
3156                 hrtick_clear(rq);
3157
3158         /*
3159          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3160          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3161          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3162          */
3163         smp_mb__before_spinlock();
3164         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3165         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3166
3167         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3168
3169         switch_count = &prev->nivcsw;
3170         if (!preempt && prev->state) {
3171                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3172                         prev->state = TASK_RUNNING;
3173                 } else {
3174                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3175                         prev->on_rq = 0;
3176
3177                         /*
3178                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3179                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3180                          * concurrency.
3181                          */
3182                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3183                                 struct task_struct *to_wakeup;
3184
3185                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3186                                 if (to_wakeup)
3187                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3188                         }
3189                 }
3190                 switch_count = &prev->nvcsw;
3191         }
3192
3193         if (task_on_rq_queued(prev))
3194                 update_rq_clock(rq);
3195
3196         next = pick_next_task(rq, prev);
3197         clear_tsk_need_resched(prev);
3198         clear_preempt_need_resched();
3199         rq->clock_skip_update = 0;
3200
3201         if (likely(prev != next)) {
3202                 rq->nr_switches++;
3203                 rq->curr = next;
3204                 ++*switch_count;
3205
3206                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3207                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3208                 cpu = cpu_of(rq);
3209         } else {
3210                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3211                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3212         }
3213
3214         balance_callback(rq);
3215 }
3216
3217 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3218 {
3219         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3220                 return;
3221         /*
3222          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3223          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3224          */
3225         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3226                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3227 }
3228
3229 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3230 {
3231         struct task_struct *tsk = current;
3232
3233         sched_submit_work(tsk);
3234         do {
3235                 preempt_disable();
3236                 __schedule(false);
3237                 sched_preempt_enable_no_resched();
3238         } while (need_resched());
3239 }
3240 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3241
3242 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3243 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3244 {
3245         /*
3246          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3247          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3248          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3249          * we find a better solution.
3250          *
3251          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3252          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3253          * too frequently to make sense yet.
3254          */
3255         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3256         schedule();
3257         exception_exit(prev_state);
3258 }
3259 #endif
3260
3261 /**
3262  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3263  *
3264  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3265  */
3266 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3267 {
3268         sched_preempt_enable_no_resched();
3269         schedule();
3270         preempt_disable();
3271 }
3272
3273 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3274 {
3275         do {
3276                 preempt_disable_notrace();
3277                 __schedule(true);
3278                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3279
3280                 /*
3281                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3282                  * between schedule and now.
3283                  */
3284         } while (need_resched());
3285 }
3286
3287 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3288 /*
3289  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3290  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3291  * occur there and call schedule directly.
3292  */
3293 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3294 {
3295         /*
3296          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3297          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3298          */
3299         if (likely(!preemptible()))
3300                 return;
3301
3302         preempt_schedule_common();
3303 }
3304 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3305 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3306
3307 /**
3308  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3309  *
3310  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3311  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3312  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3313  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3314  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3315  * to be called when the system is still in usermode.
3316  *
3317  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3318  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3319  * calling the scheduler.
3320  */
3321 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3322 {
3323         enum ctx_state prev_ctx;
3324
3325         if (likely(!preemptible()))
3326                 return;
3327
3328         do {
3329                 preempt_disable_notrace();
3330                 /*
3331                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3332                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3333                  * an infinite recursion.
3334                  */
3335                 prev_ctx = exception_enter();
3336                 __schedule(true);
3337                 exception_exit(prev_ctx);
3338
3339                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3340         } while (need_resched());
3341 }
3342 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3343
3344 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3345
3346 /*
3347  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3348  * off of irq context.
3349  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3350  * protect us against recursive calling from irq.
3351  */
3352 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3353 {
3354         enum ctx_state prev_state;
3355
3356         /* Catch callers which need to be fixed */
3357         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3358
3359         prev_state = exception_enter();
3360
3361         do {
3362                 preempt_disable();
3363                 local_irq_enable();
3364                 __schedule(true);
3365                 local_irq_disable();
3366                 sched_preempt_enable_no_resched();
3367         } while (need_resched());
3368
3369         exception_exit(prev_state);
3370 }
3371
3372 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3373                           void *key)
3374 {
3375         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3376 }
3377 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3378
3379 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3380
3381 /*
3382  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3383  * @p: task
3384  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3385  *
3386  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3387  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3388  *
3389  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3390  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3391  */
3392 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3393 {
3394         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3395         struct rq *rq;
3396         const struct sched_class *prev_class;
3397
3398         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3399
3400         rq = __task_rq_lock(p);
3401
3402         /*
3403          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3404          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3405          *
3406          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3407          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3408          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3409          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3410          * with interrupts disabled and will complete the lock
3411          * protected section without being interrupted. So there is no
3412          * real need to boost.
3413          */
3414         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3415                 WARN_ON(p != rq->curr);
3416                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3417                 goto out_unlock;
3418         }
3419
3420         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3421         oldprio = p->prio;
3422         prev_class = p->sched_class;
3423         queued = task_on_rq_queued(p);
3424         running = task_current(rq, p);
3425         if (queued)
3426                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3427         if (running)
3428                 put_prev_task(rq, p);
3429
3430         /*
3431          * Boosting condition are:
3432          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3433          *      --> -dl task blocks on mutex A
3434          *
3435          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3436          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3437          *          running task
3438          */
3439         if (dl_prio(prio)) {
3440                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3441                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3442                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3443                         p->dl.dl_boosted = 1;
3444                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3445                 } else
3446                         p->dl.dl_boosted = 0;
3447                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3448         } else if (rt_prio(prio)) {
3449                 if (dl_prio(oldprio))
3450                         p->dl.dl_boosted = 0;
3451                 if (oldprio < prio)
3452                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3453                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3454         } else {
3455                 if (dl_prio(oldprio))
3456                         p->dl.dl_boosted = 0;
3457                 if (rt_prio(oldprio))
3458                         p->rt.timeout = 0;
3459                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3460         }
3461
3462         p->prio = prio;
3463
3464         if (running)
3465                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3466         if (queued)
3467                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3468
3469         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3470 out_unlock:
3471         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3472         __task_rq_unlock(rq);
3473
3474         balance_callback(rq);
3475         preempt_enable();
3476 }
3477 #endif
3478
3479 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3480 {
3481         int old_prio, delta, queued;
3482         unsigned long flags;
3483         struct rq *rq;
3484
3485         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3486                 return;
3487         /*
3488          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3489          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3490          */
3491         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3492         /*
3493          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3494          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3495          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3496          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3497          */
3498         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3499                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3500                 goto out_unlock;
3501         }
3502         queued = task_on_rq_queued(p);
3503         if (queued)
3504                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3505
3506         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3507         set_load_weight(p);
3508         old_prio = p->prio;
3509         p->prio = effective_prio(p);
3510         delta = p->prio - old_prio;
3511
3512         if (queued) {
3513                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3514                 /*
3515                  * If the task increased its priority or is running and
3516                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3517                  */
3518                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3519                         resched_curr(rq);
3520         }
3521 out_unlock:
3522         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3523 }
3524 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3525
3526 /*
3527  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3528  * @p: task
3529  * @nice: nice value
3530  */
3531 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3532 {
3533         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3534         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3535
3536         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3537                 capable(CAP_SYS_NICE));
3538 }
3539
3540 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3541
3542 /*
3543  * sys_nice - change the priority of the current process.
3544  * @increment: priority increment
3545  *
3546  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3547  * does similar things.
3548  */
3549 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3550 {
3551         long nice, retval;
3552
3553         /*
3554          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3555          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3556          * and we have a single winner.
3557          */
3558         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3559         nice = task_nice(current) + increment;
3560
3561         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3562         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3563                 return -EPERM;
3564
3565         retval = security_task_setnice(current, nice);
3566         if (retval)
3567                 return retval;
3568
3569         set_user_nice(current, nice);
3570         return 0;
3571 }
3572
3573 #endif
3574
3575 /**
3576  * task_prio - return the priority value of a given task.
3577  * @p: the task in question.
3578  *
3579  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3580  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3581  * around 0, value goes from -16 to +15.
3582  */
3583 int task_prio(const struct task_struct *p)
3584 {
3585         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3586 }
3587
3588 /**
3589  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3590  * @cpu: the processor in question.
3591  *
3592  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3593  */
3594 int idle_cpu(int cpu)
3595 {
3596         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3597
3598         if (rq->curr != rq->idle)
3599                 return 0;
3600
3601         if (rq->nr_running)
3602                 return 0;
3603
3604 #ifdef CONFIG_SMP
3605         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3606                 return 0;
3607 #endif
3608
3609         return 1;
3610 }
3611
3612 /**
3613  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3614  * @cpu: the processor in question.
3615  *
3616  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3617  */
3618 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3619 {
3620         return cpu_rq(cpu)->idle;
3621 }
3622
3623 /**
3624  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3625  * @pid: the pid in question.
3626  *
3627  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3628  */
3629 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3630 {
3631         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3632 }
3633
3634 /*
3635  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3636  * SCHED_DEADLINE task.
3637  *
3638  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3639  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3640  * for the first time with its new policy.
3641  */
3642 static void
3643 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3644 {
3645         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3646
3647         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3648         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3649         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3650         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3651         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3652         dl_se->dl_density = to_ratio(dl_se->dl_deadline, dl_se->dl_runtime);
3653
3654         /*
3655          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3656          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3657          *
3658          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3659          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3660          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3661          * amount.
3662          *
3663          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3664          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3665          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3666          * before the current scheduling deadline.
3667          *
3668          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3669          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3670          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3671          * consume more than promised.
3672          */
3673 }
3674
3675 /*
3676  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3677  * it calls know not to change it.
3678  */
3679 #define SETPARAM_POLICY -1
3680
3681 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3682                 const struct sched_attr *attr)
3683 {
3684         int policy = attr->sched_policy;
3685
3686         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3687                 policy = p->policy;
3688
3689         p->policy = policy;
3690
3691         if (dl_policy(policy))
3692                 __setparam_dl(p, attr);
3693         else if (fair_policy(policy))
3694                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3695
3696         /*
3697          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3698          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3699          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3700          */
3701         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3702         p->normal_prio = normal_prio(p);
3703         set_load_weight(p);
3704 }
3705
3706 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3707 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3708                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3709 {
3710         __setscheduler_params(p, attr);
3711
3712         /*
3713          * Keep a potential priority boosting if called from
3714          * sched_setscheduler().
3715          */
3716         if (keep_boost)
3717                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3718         else
3719                 p->prio = normal_prio(p);
3720
3721         if (dl_prio(p->prio))
3722                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3723         else if (rt_prio(p->prio))
3724                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3725         else
3726                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3727 }
3728
3729 static void
3730 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3731 {
3732         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3733
3734         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3735         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3736         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3737         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3738         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3739 }
3740
3741 /*
3742  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3743  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3744  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3745  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3746  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3747  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3748  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3749  * sched_period, as the latter can be zero).
3750  */
3751 static bool
3752 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3753 {
3754         /* deadline != 0 */
3755         if (attr->sched_deadline == 0)
3756                 return false;
3757
3758         /*
3759          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3760          * that big.
3761          */
3762         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3763                 return false;
3764
3765         /*
3766          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3767          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3768          */
3769         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3770             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3771                 return false;
3772
3773         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3774         if ((attr->sched_period != 0 &&
3775              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3776             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3777                 return false;
3778
3779         return true;
3780 }
3781
3782 /*
3783  * check the target process has a UID that matches the current process's
3784  */
3785 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3786 {
3787         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3788         bool match;
3789
3790         rcu_read_lock();
3791         pcred = __task_cred(p);
3792         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3793                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3794         rcu_read_unlock();
3795         return match;
3796 }
3797
3798 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3799                 const struct sched_attr *attr)
3800 {
3801         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3802
3803         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3804                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3805                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3806                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3807                 return true;
3808
3809         return false;
3810 }
3811
3812 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3813                                 const struct sched_attr *attr,
3814                                 bool user, bool pi)
3815 {
3816         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3817                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3818         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3819         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3820         unsigned long flags;
3821         const struct sched_class *prev_class;
3822         struct rq *rq;
3823         int reset_on_fork;
3824
3825         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3826         BUG_ON(in_interrupt());
3827 recheck:
3828         /* double check policy once rq lock held */
3829         if (policy < 0) {
3830                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3831                 policy = oldpolicy = p->policy;
3832         } else {
3833                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3834
3835                 if (!valid_policy(policy))
3836                         return -EINVAL;
3837         }
3838
3839         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3840                 return -EINVAL;
3841
3842         /*
3843          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3844          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3845          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3846          */
3847         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3848             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3849                 return -EINVAL;
3850         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3851             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3852                 return -EINVAL;
3853
3854         /*
3855          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3856          */
3857         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3858                 if (fair_policy(policy)) {
3859                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3860                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3861                                 return -EPERM;
3862                 }
3863
3864                 if (rt_policy(policy)) {
3865                         unsigned long rlim_rtprio =
3866                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3867
3868                         /* can't set/change the rt policy */
3869                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3870                                 return -EPERM;
3871
3872                         /* can't increase priority */
3873                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3874                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3875                                 return -EPERM;
3876                 }
3877
3878                  /*
3879                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3880                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3881                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3882                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3883                   */
3884                 if (dl_policy(policy))
3885                         return -EPERM;
3886
3887                 /*
3888                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3889                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3890                  */
3891                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3892                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3893                                 return -EPERM;
3894                 }
3895
3896                 /* can't change other user's priorities */
3897                 if (!check_same_owner(p))
3898                         return -EPERM;
3899
3900                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3901                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3902                         return -EPERM;
3903         }
3904
3905         if (user) {
3906                 retval = security_task_setscheduler(p);
3907                 if (retval)
3908                         return retval;
3909         }
3910
3911         /*
3912          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3913          * changing the priority of the task:
3914          *
3915          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3916          * runqueue lock must be held.
3917          */
3918         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3919
3920         /*
3921          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3922          */
3923         if (p == rq->stop) {
3924                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3925                 return -EINVAL;
3926         }
3927
3928         /*
3929          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3930          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3931          */
3932         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3933                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3934                         goto change;
3935                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3936                         goto change;
3937                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3938                         goto change;
3939
3940                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3941                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3942                 return 0;
3943         }
3944 change:
3945
3946         if (user) {
3947 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3948                 /*
3949                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3950                  * assigned.
3951                  */
3952                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3953                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3954                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3955                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3956                         return -EPERM;
3957                 }
3958 #endif
3959 #ifdef CONFIG_SMP
3960                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3961                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3962
3963                         /*
3964                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3965                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3966                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3967                          */
3968                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3969                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3970                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3971                                 return -EPERM;
3972                         }
3973                 }
3974 #endif
3975         }
3976
3977         /* recheck policy now with rq lock held */
3978         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3979                 policy = oldpolicy = -1;
3980                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3981                 goto recheck;
3982         }
3983
3984         /*
3985          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3986          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3987          * is available.
3988          */
3989         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3990                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3991                 return -EBUSY;
3992         }
3993
3994         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3995         oldprio = p->prio;
3996
3997         if (pi) {
3998                 /*
3999                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4000                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4001                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4002                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4003                  * itself.
4004                  */
4005                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4006                 if (new_effective_prio == oldprio) {
4007                         __setscheduler_params(p, attr);
4008                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4009                         return 0;
4010                 }
4011         }
4012
4013         queued = task_on_rq_queued(p);
4014         running = task_current(rq, p);
4015         if (queued)
4016                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
4017         if (running)
4018                 put_prev_task(rq, p);
4019
4020         prev_class = p->sched_class;
4021         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4022
4023         if (running)
4024                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4025         if (queued) {
4026                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
4027                 /*
4028                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4029                  * increased (user space view).
4030                  */
4031                 if (oldprio <= p->prio)
4032                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4033
4034                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
4035         }
4036
4037         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4038         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4039         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4040
4041         if (pi)
4042                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4043
4044         /*
4045          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4046          */
4047         balance_callback(rq);
4048         preempt_enable();
4049
4050         return 0;
4051 }
4052
4053 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4054                                const struct sched_param *param, bool check)
4055 {
4056         struct sched_attr attr = {
4057                 .sched_policy   = policy,
4058                 .sched_priority = param->sched_priority,
4059                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4060         };
4061
4062         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4063         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4064                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4065                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4066                 attr.sched_policy = policy;
4067         }
4068
4069         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4070 }
4071 /**
4072  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4073  * @p: the task in question.
4074  * @policy: new policy.
4075  * @param: structure containing the new RT priority.
4076  *
4077  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4078  *
4079  * NOTE that the task may be already dead.
4080  */
4081 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4082                        const struct sched_param *param)
4083 {
4084         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4085 }
4086 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4087
4088 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4089 {
4090         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4091 }
4092 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4093
4094 /**
4095  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4096  * @p: the task in question.
4097  * @policy: new policy.
4098  * @param: structure containing the new RT priority.
4099  *
4100  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4101  * current context has permission.  For example, this is needed in
4102  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4103  * but our caller might not have that capability.
4104  *
4105  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4106  */
4107 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4108                                const struct sched_param *param)
4109 {
4110         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4111 }
4112 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4113
4114 static int
4115 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4116 {
4117         struct sched_param lparam;
4118         struct task_struct *p;
4119         int retval;
4120
4121         if (!param || pid < 0)
4122                 return -EINVAL;
4123         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4124                 return -EFAULT;
4125
4126         rcu_read_lock();
4127         retval = -ESRCH;
4128         p = find_process_by_pid(pid);
4129         if (p != NULL)
4130                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4131         rcu_read_unlock();
4132
4133         return retval;
4134 }
4135
4136 /*
4137  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4138  */
4139 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4140                            struct sched_attr *attr)
4141 {
4142         u32 size;
4143         int ret;
4144
4145         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4146                 return -EFAULT;
4147
4148         /*
4149          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4150          */
4151         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4152
4153         ret = get_user(size, &uattr->size);
4154         if (ret)
4155                 return ret;
4156
4157         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4158                 goto err_size;
4159
4160         if (!size)              /* abi compat */
4161                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4162
4163         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4164                 goto err_size;
4165
4166         /*
4167          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4168          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4169          * user-space does not rely on any kernel feature
4170          * extensions we dont know about yet.
4171          */
4172         if (size > sizeof(*attr)) {
4173                 unsigned char __user *addr;
4174                 unsigned char __user *end;
4175                 unsigned char val;
4176
4177                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4178                 end  = (void __user *)uattr + size;
4179
4180                 for (; addr < end; addr++) {
4181                         ret = get_user(val, addr);
4182                         if (ret)
4183                                 return ret;
4184                         if (val)
4185                                 goto err_size;
4186                 }
4187                 size = sizeof(*attr);
4188         }
4189
4190         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4191         if (ret)
4192                 return -EFAULT;
4193
4194         /*
4195          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4196          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4197          */
4198         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4199
4200         return 0;
4201
4202 err_size:
4203         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4204         return -E2BIG;
4205 }
4206
4207 /**
4208  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4209  * @pid: the pid in question.
4210  * @policy: new policy.
4211  * @param: structure containing the new RT priority.
4212  *
4213  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4214  */
4215 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4216                 struct sched_param __user *, param)
4217 {
4218         /* negative values for policy are not valid */
4219         if (policy < 0)
4220                 return -EINVAL;
4221
4222         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4223 }
4224
4225 /**
4226  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4227  * @pid: the pid in question.
4228  * @param: structure containing the new RT priority.
4229  *
4230  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4231  */
4232 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4233 {
4234         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4235 }
4236
4237 /**
4238  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4239  * @pid: the pid in question.
4240  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4241  * @flags: for future extension.
4242  */
4243 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4244                                unsigned int, flags)
4245 {
4246         struct sched_attr attr;
4247         struct task_struct *p;
4248         int retval;
4249
4250         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4251                 return -EINVAL;
4252
4253         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4254         if (retval)
4255                 return retval;
4256
4257         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4258                 return -EINVAL;
4259
4260         rcu_read_lock();
4261         retval = -ESRCH;
4262         p = find_process_by_pid(pid);
4263         if (p != NULL)
4264                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4265         rcu_read_unlock();
4266
4267         return retval;
4268 }
4269
4270 /**
4271  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4272  * @pid: the pid in question.
4273  *
4274  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4275  * code.
4276  */
4277 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4278 {
4279         struct task_struct *p;
4280         int retval;
4281
4282         if (pid < 0)
4283                 return -EINVAL;
4284
4285         retval = -ESRCH;
4286         rcu_read_lock();
4287         p = find_process_by_pid(pid);
4288         if (p) {
4289                 retval = security_task_getscheduler(p);
4290                 if (!retval)
4291                         retval = p->policy
4292                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4293         }
4294         rcu_read_unlock();
4295         return retval;
4296 }
4297
4298 /**
4299  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4300  * @pid: the pid in question.
4301  * @param: structure containing the RT priority.
4302  *
4303  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4304  * code.
4305  */
4306 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4307 {
4308         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4309         struct task_struct *p;
4310         int retval;
4311
4312         if (!param || pid < 0)
4313                 return -EINVAL;
4314
4315         rcu_read_lock();
4316         p = find_process_by_pid(pid);
4317         retval = -ESRCH;
4318         if (!p)
4319                 goto out_unlock;
4320
4321         retval = security_task_getscheduler(p);
4322         if (retval)
4323                 goto out_unlock;
4324
4325         if (task_has_rt_policy(p))
4326                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4327         rcu_read_unlock();
4328
4329         /*
4330          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4331          */
4332         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4333
4334         return retval;
4335
4336 out_unlock:
4337         rcu_read_unlock();
4338         return retval;
4339 }
4340
4341 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4342                            struct sched_attr *attr,
4343                            unsigned int usize)
4344 {
4345         int ret;
4346
4347         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4348                 return -EFAULT;
4349
4350         /*
4351          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4352          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4353          * user-space does not get uncomplete information.
4354          */
4355         if (usize < sizeof(*attr)) {
4356                 unsigned char *addr;
4357                 unsigned char *end;
4358
4359                 addr = (void *)attr + usize;
4360                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4361
4362                 for (; addr < end; addr++) {
4363                         if (*addr)
4364                                 return -EFBIG;
4365                 }
4366
4367                 attr->size = usize;
4368         }
4369
4370         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4371         if (ret)
4372                 return -EFAULT;
4373
4374         return 0;
4375 }
4376
4377 /**
4378  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4379  * @pid: the pid in question.
4380  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4381  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4382  * @flags: for future extension.
4383  */
4384 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4385                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4386 {
4387         struct sched_attr attr = {
4388                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4389         };
4390         struct task_struct *p;
4391         int retval;
4392
4393         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4394             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4395                 return -EINVAL;
4396
4397         rcu_read_lock();
4398         p = find_process_by_pid(pid);
4399         retval = -ESRCH;
4400         if (!p)
4401                 goto out_unlock;
4402
4403         retval = security_task_getscheduler(p);
4404         if (retval)
4405                 goto out_unlock;
4406
4407         attr.sched_policy = p->policy;
4408         if (p->sched_reset_on_fork)
4409                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4410         if (task_has_dl_policy(p))
4411                 __getparam_dl(p, &attr);
4412         else if (task_has_rt_policy(p))
4413                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4414         else
4415                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4416
4417         rcu_read_unlock();
4418
4419         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4420         return retval;
4421
4422 out_unlock:
4423         rcu_read_unlock();
4424         return retval;
4425 }
4426
4427 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4428 {
4429         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4430         struct task_struct *p;
4431         int retval;
4432
4433         rcu_read_lock();
4434
4435         p = find_process_by_pid(pid);
4436         if (!p) {
4437                 rcu_read_unlock();
4438                 return -ESRCH;
4439         }
4440
4441         /* Prevent p going away */
4442         get_task_struct(p);
4443         rcu_read_unlock();
4444
4445         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4446                 retval = -EINVAL;
4447                 goto out_put_task;
4448         }
4449         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4450                 retval = -ENOMEM;
4451                 goto out_put_task;
4452         }
4453         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4454                 retval = -ENOMEM;
4455                 goto out_free_cpus_allowed;
4456         }
4457         retval = -EPERM;
4458         if (!check_same_owner(p)) {
4459                 rcu_read_lock();
4460                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4461                         rcu_read_unlock();
4462                         goto out_free_new_mask;
4463                 }
4464                 rcu_read_unlock();
4465         }
4466
4467         retval = security_task_setscheduler(p);
4468         if (retval)
4469                 goto out_free_new_mask;
4470
4471
4472         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4473         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4474
4475         /*
4476          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4477          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4478          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4479          * root_domain.
4480          */
4481 #ifdef CONFIG_SMP
4482         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4483                 rcu_read_lock();
4484                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4485                         retval = -EBUSY;
4486                         rcu_read_unlock();
4487                         goto out_free_new_mask;
4488                 }
4489                 rcu_read_unlock();
4490         }
4491 #endif
4492 again:
4493         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4494
4495         if (!retval) {
4496                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4497                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4498                         /*
4499                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4500                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4501                          * cpuset's cpus_allowed
4502                          */
4503                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4504                         goto again;
4505                 }
4506         }
4507 out_free_new_mask:
4508         free_cpumask_var(new_mask);
4509 out_free_cpus_allowed:
4510         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4511 out_put_task:
4512         put_task_struct(p);
4513         return retval;
4514 }
4515
4516 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4517                              struct cpumask *new_mask)
4518 {
4519         if (len < cpumask_size())
4520                 cpumask_clear(new_mask);
4521         else if (len > cpumask_size())
4522                 len = cpumask_size();
4523
4524         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4525 }
4526
4527 /**
4528  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4529  * @pid: pid of the process
4530  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4531  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4532  *
4533  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4534  */
4535 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4536                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4537 {
4538         cpumask_var_t new_mask;
4539         int retval;
4540
4541         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4542                 return -ENOMEM;
4543
4544         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4545         if (retval == 0)
4546                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4547         free_cpumask_var(new_mask);
4548         return retval;
4549 }
4550
4551 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4552 {
4553         struct task_struct *p;
4554         unsigned long flags;
4555         int retval;
4556
4557         rcu_read_lock();
4558
4559         retval = -ESRCH;
4560         p = find_process_by_pid(pid);
4561         if (!p)
4562                 goto out_unlock;
4563
4564         retval = security_task_getscheduler(p);
4565         if (retval)
4566                 goto out_unlock;
4567
4568         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4569         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4570         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4571
4572 out_unlock:
4573         rcu_read_unlock();
4574
4575         return retval;
4576 }
4577
4578 /**
4579  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4580  * @pid: pid of the process
4581  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4582  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4583  *
4584  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4585  */
4586 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4587                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4588 {
4589         int ret;
4590         cpumask_var_t mask;
4591
4592         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4593                 return -EINVAL;
4594         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4595                 return -EINVAL;
4596
4597         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4598                 return -ENOMEM;
4599
4600         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4601         if (ret == 0) {
4602                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4603
4604                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4605                         ret = -EFAULT;
4606                 else
4607                         ret = retlen;
4608         }
4609         free_cpumask_var(mask);
4610
4611         return ret;
4612 }
4613
4614 /**
4615  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4616  *
4617  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4618  * other threads running on this CPU then this function will return.
4619  *
4620  * Return: 0.
4621  */
4622 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4623 {
4624         struct rq *rq = this_rq_lock();
4625
4626         schedstat_inc(rq, yld_count);
4627         current->sched_class->yield_task(rq);
4628
4629         /*
4630          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4631          * no need to preempt or enable interrupts:
4632          */
4633         __release(rq->lock);
4634         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4635         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4636         sched_preempt_enable_no_resched();
4637
4638         schedule();
4639
4640         return 0;
4641 }
4642
4643 int __sched _cond_resched(void)
4644 {
4645         if (should_resched(0)) {
4646                 preempt_schedule_common();
4647                 return 1;
4648         }
4649         return 0;
4650 }
4651 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4652
4653 /*
4654  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4655  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4656  *
4657  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4658  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4659  * spin_unlock(), once by hand).
4660  */
4661 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4662 {
4663         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4664         int ret = 0;
4665
4666         lockdep_assert_held(lock);
4667
4668         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4669                 spin_unlock(lock);
4670                 if (resched)
4671                         preempt_schedule_common();
4672                 else
4673                         cpu_relax();
4674                 ret = 1;
4675                 spin_lock(lock);
4676         }
4677         return ret;
4678 }
4679 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4680
4681 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4682 {
4683         BUG_ON(!in_softirq());
4684
4685         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4686                 local_bh_enable();
4687                 preempt_schedule_common();
4688                 local_bh_disable();
4689                 return 1;
4690         }
4691         return 0;
4692 }
4693 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4694
4695 /**
4696  * yield - yield the current processor to other threads.
4697  *
4698  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4699  *
4700  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4701  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4702  * it, its already broken.
4703  *
4704  * Typical broken usage is:
4705  *
4706  * while (!event)
4707  *      yield();
4708  *
4709  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4710  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4711  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4712  *
4713  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4714  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4715  * If you still want to use yield(), do not!
4716  */
4717 void __sched yield(void)
4718 {
4719         set_current_state(TASK_RUNNING);
4720         sys_sched_yield();
4721 }
4722 EXPORT_SYMBOL(yield);
4723
4724 /**
4725  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4726  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4727  * processor it's on.
4728  * @p: target task
4729  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4730  *
4731  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4732  * can't go away on us before we can do any checks.
4733  *
4734  * Return:
4735  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4736  *      false (0) if we failed to boost the target.
4737  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4738  */
4739 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4740 {
4741         struct task_struct *curr = current;
4742         struct rq *rq, *p_rq;
4743         unsigned long flags;
4744         int yielded = 0;
4745
4746         local_irq_save(flags);
4747         rq = this_rq();
4748
4749 again:
4750         p_rq = task_rq(p);
4751         /*
4752          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4753          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4754          */
4755         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4756                 yielded = -ESRCH;
4757                 goto out_irq;
4758         }
4759
4760         double_rq_lock(rq, p_rq);
4761         if (task_rq(p) != p_rq) {
4762                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4763                 goto again;
4764         }
4765
4766         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4767                 goto out_unlock;
4768
4769         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4770                 goto out_unlock;
4771
4772         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4773                 goto out_unlock;
4774
4775         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4776         if (yielded) {
4777                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4778                 /*
4779                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4780                  * fairness.
4781                  */
4782                 if (preempt && rq != p_rq)
4783                         resched_curr(p_rq);
4784         }
4785
4786 out_unlock:
4787         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4788 out_irq:
4789         local_irq_restore(flags);
4790
4791         if (yielded > 0)
4792                 schedule();
4793
4794         return yielded;
4795 }
4796 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4797
4798 /*
4799  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4800  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4801  */
4802 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4803 {
4804         int old_iowait = current->in_iowait;
4805         struct rq *rq;
4806         long ret;
4807
4808         current->in_iowait = 1;
4809         blk_schedule_flush_plug(current);
4810
4811         delayacct_blkio_start();
4812         rq = raw_rq();
4813         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4814         ret = schedule_timeout(timeout);
4815         current->in_iowait = old_iowait;
4816         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4817         delayacct_blkio_end();
4818
4819         return ret;
4820 }
4821 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4822
4823 /**
4824  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4825  * @policy: scheduling class.
4826  *
4827  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4828  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4829  * On failure, a negative error code is returned.
4830  */
4831 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4832 {
4833         int ret = -EINVAL;
4834
4835         switch (policy) {
4836         case SCHED_FIFO:
4837         case SCHED_RR:
4838                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4839                 break;
4840         case SCHED_DEADLINE:
4841         case SCHED_NORMAL:
4842         case SCHED_BATCH:
4843         case SCHED_IDLE:
4844                 ret = 0;
4845                 break;
4846         }
4847         return ret;
4848 }
4849
4850 /**
4851  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4852  * @policy: scheduling class.
4853  *
4854  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4855  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4856  * On failure, a negative error code is returned.
4857  */
4858 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4859 {
4860         int ret = -EINVAL;
4861
4862         switch (policy) {
4863         case SCHED_FIFO:
4864         case SCHED_RR:
4865                 ret = 1;
4866                 break;
4867         case SCHED_DEADLINE:
4868         case SCHED_NORMAL:
4869         case SCHED_BATCH:
4870         case SCHED_IDLE:
4871                 ret = 0;
4872         }
4873         return ret;
4874 }
4875
4876 /**
4877  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4878  * @pid: pid of the process.
4879  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4880  *
4881  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4882  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4883  *
4884  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4885  * an error code.
4886  */
4887 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4888                 struct timespec __user *, interval)
4889 {
4890         struct task_struct *p;
4891         unsigned int time_slice;
4892         unsigned long flags;
4893         struct rq *rq;
4894         int retval;
4895         struct timespec t;
4896
4897         if (pid < 0)
4898                 return -EINVAL;
4899
4900         retval = -ESRCH;
4901         rcu_read_lock();
4902         p = find_process_by_pid(pid);
4903         if (!p)
4904                 goto out_unlock;
4905
4906         retval = security_task_getscheduler(p);
4907         if (retval)
4908                 goto out_unlock;
4909
4910         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4911         time_slice = 0;
4912         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4913                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4914         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4915
4916         rcu_read_unlock();
4917         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4918         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4919         return retval;
4920
4921 out_unlock:
4922         rcu_read_unlock();
4923         return retval;
4924 }
4925
4926 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4927
4928 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4929 {
4930         unsigned long free = 0;
4931         int ppid;
4932         unsigned long state = p->state;
4933
4934         if (state)
4935                 state = __ffs(state) + 1;
4936         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4937                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4938 #if BITS_PER_LONG == 32
4939         if (state == TASK_RUNNING)
4940                 printk(KERN_CONT " running  ");
4941         else
4942                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4943 #else
4944         if (state == TASK_RUNNING)
4945                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4946         else
4947                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4948 #endif
4949 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4950         free = stack_not_used(p);
4951 #endif
4952         ppid = 0;
4953         rcu_read_lock();
4954         if (pid_alive(p))
4955                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4956         rcu_read_unlock();
4957         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4958                 task_pid_nr(p), ppid,
4959                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4960
4961         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4962         show_stack(p, NULL);
4963 }
4964
4965 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4966 {
4967         struct task_struct *g, *p;
4968
4969 #if BITS_PER_LONG == 32
4970         printk(KERN_INFO
4971                 "  task                PC stack   pid father\n");
4972 #else
4973         printk(KERN_INFO
4974                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4975 #endif
4976         rcu_read_lock();
4977         for_each_process_thread(g, p) {
4978                 /*
4979                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4980                  * console might take a lot of time:
4981                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
4982                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
4983                  * an IPI.
4984                  */
4985                 touch_nmi_watchdog();
4986                 touch_all_softlockup_watchdogs();
4987                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4988                         sched_show_task(p);
4989         }
4990
4991 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4992         sysrq_sched_debug_show();
4993 #endif
4994         rcu_read_unlock();
4995         /*
4996          * Only show locks if all tasks are dumped:
4997          */
4998         if (!state_filter)
4999                 debug_show_all_locks();
5000 }
5001
5002 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5003 {
5004         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5005 }
5006
5007 /**
5008  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5009  * @idle: task in question
5010  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5011  *
5012  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5013  * flag, to make booting more robust.
5014  */
5015 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5016 {
5017         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5018         unsigned long flags;
5019
5020         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5021         raw_spin_lock(&rq->lock);
5022
5023         __sched_fork(0, idle);
5024         idle->state = TASK_RUNNING;
5025         idle->se.exec_start = sched_clock();
5026
5027 #ifdef CONFIG_SMP
5028         /*
5029          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5030          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5031          *
5032          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5033          */
5034         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5035 #endif
5036         /*
5037          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5038          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5039          * lockdep check in task_group() will fail.
5040          *
5041          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5042          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5043          *
5044          * Silence PROVE_RCU
5045          */
5046         rcu_read_lock();
5047         __set_task_cpu(idle, cpu);
5048         rcu_read_unlock();
5049
5050         rq->curr = rq->idle = idle;
5051         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5052 #ifdef CONFIG_SMP
5053         idle->on_cpu = 1;
5054 #endif
5055         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5056         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5057
5058         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5059         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5060
5061         /*
5062          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5063          */
5064         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5065         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5066         vtime_init_idle(idle, cpu);
5067 #ifdef CONFIG_SMP
5068         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5069 #endif
5070 }
5071
5072 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5073                               const struct cpumask *trial)
5074 {
5075         int ret = 1, trial_cpus;
5076         struct dl_bw *cur_dl_b;
5077         unsigned long flags;
5078
5079         if (!cpumask_weight(cur))
5080                 return ret;
5081
5082         rcu_read_lock_sched();
5083         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5084         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5085
5086         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5087         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5088             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5089                 ret = 0;
5090         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5091         rcu_read_unlock_sched();
5092
5093         return ret;
5094 }
5095
5096 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5097                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5098 {
5099         int ret = 0;
5100
5101         /*
5102          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5103          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5104          * affinity and isolating such threads by their set of
5105          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5106          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5107          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5108          * before cpus_allowed may be changed.
5109          */
5110         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5111                 ret = -EINVAL;
5112                 goto out;
5113         }
5114
5115 #ifdef CONFIG_SMP
5116         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5117                                               cs_cpus_allowed)) {
5118                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5119                                                         cs_cpus_allowed);
5120                 struct dl_bw *dl_b;
5121                 bool overflow;
5122                 int cpus;
5123                 unsigned long flags;
5124
5125                 rcu_read_lock_sched();
5126                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5127                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5128                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5129                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5130                 if (overflow)
5131                         ret = -EBUSY;
5132                 else {
5133                         /*
5134                          * We reserve space for this task in the destination
5135                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5136                          * We will free resources in the source root_domain
5137                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5138                          */
5139                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5140                 }
5141                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5142                 rcu_read_unlock_sched();
5143
5144         }
5145 #endif
5146 out:
5147         return ret;
5148 }
5149
5150 #ifdef CONFIG_SMP
5151
5152 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5153 /* Migrate current task p to target_cpu */
5154 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5155 {
5156         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5157         int curr_cpu = task_cpu(p);
5158
5159         if (curr_cpu == target_cpu)
5160                 return 0;
5161
5162         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5163                 return -EINVAL;
5164
5165         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5166
5167         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5168         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5169 }
5170
5171 /*
5172  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5173  * tasks on the runqueues
5174  */
5175 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5176 {
5177         struct rq *rq;
5178         unsigned long flags;
5179         bool queued, running;
5180
5181         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5182         queued = task_on_rq_queued(p);
5183         running = task_current(rq, p);
5184
5185         if (queued)
5186                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5187         if (running)
5188                 put_prev_task(rq, p);
5189
5190         p->numa_preferred_nid = nid;
5191
5192         if (running)
5193                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5194         if (queued)
5195                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5196         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5197 }
5198 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5199
5200 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5201 /*
5202  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5203  * offline.
5204  */
5205 void idle_task_exit(void)
5206 {
5207         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5208
5209         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5210
5211         if (mm != &init_mm) {
5212                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5213                 finish_arch_post_lock_switch();
5214         }
5215         mmdrop(mm);
5216 }
5217
5218 /*
5219  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5220  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5221  * nr_active count is stable.
5222  *
5223  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5224  */
5225 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5226 {
5227         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5228         if (delta)
5229                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5230 }
5231
5232 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5233 {
5234 }
5235
5236 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5237         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5238 };
5239
5240 static struct task_struct fake_task = {
5241         /*
5242          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5243          */
5244         .prio = MAX_PRIO + 1,
5245         .sched_class = &fake_sched_class,
5246 };
5247
5248 /*
5249  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5250  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5251  *
5252  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5253  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5254  * because of lock validation efforts.
5255  */
5256 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5257 {
5258         struct rq *rq = dead_rq;
5259         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5260         int dest_cpu;
5261
5262         /*
5263          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5264          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5265          *
5266          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5267          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5268          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5269          * done here.
5270          */
5271         rq->stop = NULL;
5272
5273         /*
5274          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5275          * class method both need to have an up-to-date
5276          * value of rq->clock[_task]
5277          */
5278         update_rq_clock(rq);
5279
5280         for (;;) {
5281                 /*
5282                  * There's this thread running, bail when that's the only
5283                  * remaining thread.
5284                  */
5285                 if (rq->nr_running == 1)
5286                         break;
5287
5288                 /*
5289                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5290                  */
5291                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5292                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5293                 BUG_ON(!next);
5294                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5295
5296                 /*
5297                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5298                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5299                  * stabilizes the mask.
5300                  *
5301                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5302                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5303                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5304                  */
5305                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5306                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5307                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5308                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5309
5310                 /*
5311                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5312                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5313                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5314                  */
5315                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5316                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5317                         continue;
5318                 }
5319
5320                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5321                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5322
5323                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5324                 if (rq != dead_rq) {
5325                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5326                         rq = dead_rq;
5327                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5328                 }
5329                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5330         }
5331
5332         rq->stop = stop;
5333 }
5334 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5335
5336 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5337
5338 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5339         {
5340                 .procname       = "sched_domain",
5341                 .mode           = 0555,
5342         },
5343         {}
5344 };
5345
5346 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5347         {
5348                 .procname       = "kernel",
5349                 .mode           = 0555,
5350                 .child          = sd_ctl_dir,
5351         },
5352         {}
5353 };
5354
5355 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5356 {
5357         struct ctl_table *entry =
5358                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5359
5360         return entry;
5361 }
5362
5363 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5364 {
5365         struct ctl_table *entry;
5366
5367         /*
5368          * In the intermediate directories, both the child directory and
5369          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5370          * will always be set. In the lowest directory the names are
5371          * static strings and all have proc handlers.
5372          */
5373         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5374                 if (entry->child)
5375                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5376                 if (entry->proc_handler == NULL)
5377                         kfree(entry->procname);
5378         }
5379
5380         kfree(*tablep);
5381         *tablep = NULL;
5382 }
5383
5384 static int min_load_idx = 0;
5385 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5386
5387 static void
5388 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5389                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5390                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5391                 bool load_idx)
5392 {
5393         entry->procname = procname;
5394         entry->data = data;
5395         entry->maxlen = maxlen;
5396         entry->mode = mode;
5397         entry->proc_handler = proc_handler;
5398
5399         if (load_idx) {
5400                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5401                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5402         }
5403 }
5404
5405 static struct ctl_table *
5406 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5407 {
5408         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5409
5410         if (table == NULL)
5411                 return NULL;
5412
5413         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5414                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5415         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5416                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5417         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5418                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5419         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5420                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5421         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5422                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5423         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5424                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5425         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5426                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5427         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5428                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5429         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5430                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5431         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5432                 &sd->cache_nice_tries,
5433                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5434         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5435                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5436         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5437                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5438                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5439         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5440                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5441         /* &table[13] is terminator */
5442
5443         return table;
5444 }
5445
5446 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5447 {
5448         struct ctl_table *entry, *table;
5449         struct sched_domain *sd;
5450         int domain_num = 0, i;
5451         char buf[32];
5452
5453         for_each_domain(cpu, sd)
5454                 domain_num++;
5455         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5456         if (table == NULL)
5457                 return NULL;
5458
5459         i = 0;
5460         for_each_domain(cpu, sd) {
5461                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5462                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5463                 entry->mode = 0555;
5464                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5465                 entry++;
5466                 i++;
5467         }
5468         return table;
5469 }
5470
5471 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5472 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5473 {
5474         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5475         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5476         char buf[32];
5477
5478         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5479         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5480
5481         if (entry == NULL)
5482                 return;
5483
5484         for_each_possible_cpu(i) {
5485                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5486                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5487                 entry->mode = 0555;
5488                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5489                 entry++;
5490         }
5491
5492         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5493         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5494 }
5495
5496 /* may be called multiple times per register */
5497 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5498 {
5499         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5500         sd_sysctl_header = NULL;
5501         if (sd_ctl_dir[0].child)
5502                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5503 }
5504 #else
5505 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5506 {
5507 }
5508 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5509 {
5510 }
5511 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5512
5513 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5514 {
5515         if (!rq->online) {
5516                 const struct sched_class *class;
5517
5518                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5519                 rq->online = 1;
5520
5521                 for_each_class(class) {
5522                         if (class->rq_online)
5523                                 class->rq_online(rq);
5524                 }
5525         }
5526 }
5527
5528 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5529 {
5530         if (rq->online) {
5531                 const struct sched_class *class;
5532
5533                 for_each_class(class) {
5534                         if (class->rq_offline)
5535                                 class->rq_offline(rq);
5536                 }
5537
5538                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5539                 rq->online = 0;
5540         }
5541 }
5542
5543 /*
5544  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5545  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5546  */
5547 static int
5548 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5549 {
5550         int cpu = (long)hcpu;
5551         unsigned long flags;
5552         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5553
5554         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5555
5556         case CPU_UP_PREPARE:
5557                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5558                 break;
5559
5560         case CPU_ONLINE:
5561                 /* Update our root-domain */
5562                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5563                 if (rq->rd) {
5564                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5565
5566                         set_rq_online(rq);
5567                 }
5568                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5569                 break;
5570
5571 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5572         case CPU_DYING:
5573                 sched_ttwu_pending();
5574                 /* Update our root-domain */
5575                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5576                 if (rq->rd) {
5577                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5578                         set_rq_offline(rq);
5579                 }
5580                 migrate_tasks(rq);
5581                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5582                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5583                 break;
5584
5585         case CPU_DEAD:
5586                 calc_load_migrate(rq);
5587                 break;
5588 #endif
5589         }
5590
5591         update_max_interval();
5592
5593         return NOTIFY_OK;
5594 }
5595
5596 /*
5597  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5598  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5599  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5600  */
5601 static struct notifier_block migration_notifier = {
5602         .notifier_call = migration_call,
5603         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5604 };
5605
5606 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5607 {
5608         int cpu = smp_processor_id();
5609         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5610         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5611 }
5612
5613 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5614                                       unsigned long action, void *hcpu)
5615 {
5616         int cpu = (long)hcpu;
5617
5618         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5619         case CPU_STARTING:
5620                 set_cpu_rq_start_time();
5621                 return NOTIFY_OK;
5622
5623         case CPU_ONLINE:
5624                 /*
5625                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5626                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5627                  * as active, which is essential from here on.
5628                  */
5629                 set_cpu_active(cpu, true);
5630                 stop_machine_unpark(cpu);
5631                 return NOTIFY_OK;
5632
5633         case CPU_DOWN_FAILED:
5634                 set_cpu_active(cpu, true);
5635                 return NOTIFY_OK;
5636
5637         default:
5638                 return NOTIFY_DONE;
5639         }
5640 }
5641
5642 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5643                                         unsigned long action, void *hcpu)
5644 {
5645         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5646         case CPU_DOWN_PREPARE:
5647                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5648                 return NOTIFY_OK;
5649         default:
5650                 return NOTIFY_DONE;
5651         }
5652 }
5653
5654 static int __init migration_init(void)
5655 {
5656         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5657         int err;
5658
5659         /* Initialize migration for the boot CPU */
5660         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5661         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5662         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5663         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5664
5665         /* Register cpu active notifiers */
5666         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5667         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5668
5669         return 0;
5670 }
5671 early_initcall(migration_init);
5672
5673 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5674
5675 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5676
5677 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5678
5679 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5680 {
5681         sched_debug_enabled = 1;
5682
5683         return 0;
5684 }
5685 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5686
5687 static inline bool sched_debug(void)
5688 {
5689         return sched_debug_enabled;
5690 }
5691
5692 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5693                                   struct cpumask *groupmask)
5694 {
5695         struct sched_group *group = sd->groups;
5696
5697         cpumask_clear(groupmask);
5698
5699         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5700
5701         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5702                 printk("does not load-balance\n");
5703                 if (sd->parent)
5704                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5705                                         " has parent");
5706                 return -1;
5707         }
5708
5709         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5710                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5711
5712         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5713                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5714                                 "CPU%d\n", cpu);
5715         }
5716         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5717                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5718                                 " CPU%d\n", cpu);
5719         }
5720
5721         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5722         do {
5723                 if (!group) {
5724                         printk("\n");
5725                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5726                         break;
5727                 }
5728
5729                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5730                         printk(KERN_CONT "\n");
5731                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5732                         break;
5733                 }
5734
5735                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5736                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5737                         printk(KERN_CONT "\n");
5738                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5739                         break;
5740                 }
5741
5742                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5743
5744                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5745                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5746                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5747                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5748                                 group->sgc->capacity);
5749                 }
5750
5751                 group = group->next;
5752         } while (group != sd->groups);
5753         printk(KERN_CONT "\n");
5754
5755         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5756                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5757
5758         if (sd->parent &&
5759             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5760                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5761                         "of domain->span\n");
5762         return 0;
5763 }
5764
5765 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5766 {
5767         int level = 0;
5768
5769         if (!sched_debug_enabled)
5770                 return;
5771
5772         if (!sd) {
5773                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5774                 return;
5775         }
5776
5777         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5778
5779         for (;;) {
5780                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5781                         break;
5782                 level++;
5783                 sd = sd->parent;
5784                 if (!sd)
5785                         break;
5786         }
5787 }
5788 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5789 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5790 static inline bool sched_debug(void)
5791 {
5792         return false;
5793 }
5794 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5795
5796 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5797 {
5798         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5799                 return 1;
5800
5801         /* Following flags need at least 2 groups */
5802         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5803                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5804                          SD_BALANCE_FORK |
5805                          SD_BALANCE_EXEC |
5806                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5807                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5808                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5809                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5810                         return 0;
5811         }
5812
5813         /* Following flags don't use groups */
5814         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5815                 return 0;
5816
5817         return 1;
5818 }
5819
5820 static int
5821 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5822 {
5823         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5824
5825         if (sd_degenerate(parent))
5826                 return 1;
5827
5828         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5829                 return 0;
5830
5831         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5832         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5833                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5834                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5835                                 SD_BALANCE_FORK |
5836                                 SD_BALANCE_EXEC |
5837                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5838                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5839                                 SD_PREFER_SIBLING |
5840                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5841                 if (nr_node_ids == 1)
5842                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5843         }
5844         if (~cflags & pflags)
5845                 return 0;
5846
5847         return 1;
5848 }
5849
5850 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5851 {
5852         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5853
5854         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5855         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5856         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5857         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5858         free_cpumask_var(rd->online);
5859         free_cpumask_var(rd->span);
5860         kfree(rd);
5861 }
5862
5863 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5864 {
5865         struct root_domain *old_rd = NULL;
5866         unsigned long flags;
5867
5868         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5869
5870         if (rq->rd) {
5871                 old_rd = rq->rd;
5872
5873                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5874                         set_rq_offline(rq);
5875
5876                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5877
5878                 /*
5879                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5880                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5881                  * in this function:
5882                  */
5883                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5884                         old_rd = NULL;
5885         }
5886
5887         atomic_inc(&rd->refcount);
5888         rq->rd = rd;
5889
5890         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5891         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5892                 set_rq_online(rq);
5893
5894         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5895
5896         if (old_rd)
5897                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5898 }
5899
5900 void sched_get_rd(struct root_domain *rd)
5901 {
5902         atomic_inc(&rd->refcount);
5903 }
5904
5905 void sched_put_rd(struct root_domain *rd)
5906 {
5907         if (!atomic_dec_and_test(&rd->refcount))
5908                 return;
5909
5910         call_rcu_sched(&rd->rcu, free_rootdomain);
5911 }
5912
5913 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5914 {
5915         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5916
5917         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5918                 goto out;
5919         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5920                 goto free_span;
5921         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5922                 goto free_online;
5923         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5924                 goto free_dlo_mask;
5925
5926 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
5927         rd->rto_cpu = -1;
5928         raw_spin_lock_init(&rd->rto_lock);
5929         init_irq_work(&rd->rto_push_work, rto_push_irq_work_func);
5930 #endif
5931
5932         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5933         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5934                 goto free_dlo_mask;
5935
5936         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5937                 goto free_rto_mask;
5938         return 0;
5939
5940 free_rto_mask:
5941         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5942 free_dlo_mask:
5943         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5944 free_online:
5945         free_cpumask_var(rd->online);
5946 free_span:
5947         free_cpumask_var(rd->span);
5948 out:
5949         return -ENOMEM;
5950 }
5951
5952 /*
5953  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5954  * members (mimicking the global state we have today).
5955  */
5956 struct root_domain def_root_domain;
5957
5958 static void init_defrootdomain(void)
5959 {
5960         init_rootdomain(&def_root_domain);
5961
5962         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5963 }
5964
5965 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5966 {
5967         struct root_domain *rd;
5968
5969         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5970         if (!rd)
5971                 return NULL;
5972
5973         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5974                 kfree(rd);
5975                 return NULL;
5976         }
5977
5978         return rd;
5979 }
5980
5981 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5982 {
5983         struct sched_group *tmp, *first;
5984
5985         if (!sg)
5986                 return;
5987
5988         first = sg;
5989         do {
5990                 tmp = sg->next;
5991
5992                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5993                         kfree(sg->sgc);
5994
5995                 kfree(sg);
5996                 sg = tmp;
5997         } while (sg != first);
5998 }
5999
6000 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6001 {
6002         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6003
6004         /*
6005          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6006          * nuke them all.
6007          */
6008         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6009                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6010         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6011                 kfree(sd->groups->sgc);
6012                 kfree(sd->groups);
6013         }
6014         kfree(sd);
6015 }
6016
6017 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6018 {
6019         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6020 }
6021
6022 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6023 {
6024         for (; sd; sd = sd->parent)
6025                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6026 }
6027
6028 /*
6029  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6030  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6031  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6032  *
6033  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6034  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6035  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6036  */
6037 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6038 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6039 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6040 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6041 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
6042 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6043
6044 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6045 {
6046         struct sched_domain *sd;
6047         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
6048         int id = cpu;
6049         int size = 1;
6050
6051         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6052         if (sd) {
6053                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6054                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6055                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
6056         }
6057         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
6058
6059         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6060         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6061         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6062
6063         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6064         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6065
6066         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6067         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6068 }
6069
6070 /*
6071  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6072  * hold the hotplug lock.
6073  */
6074 static void
6075 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6076 {
6077         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6078         struct sched_domain *tmp;
6079
6080         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6081         for (tmp = sd; tmp; ) {
6082                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6083                 if (!parent)
6084                         break;
6085
6086                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6087                         tmp->parent = parent->parent;
6088                         if (parent->parent)
6089                                 parent->parent->child = tmp;
6090                         /*
6091                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6092                          * degenerate parent; the spans match for this
6093                          * so the property transfers.
6094                          */
6095                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6096                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6097                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6098                 } else
6099                         tmp = tmp->parent;
6100         }
6101
6102         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6103                 tmp = sd;
6104                 sd = sd->parent;
6105                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6106                 if (sd)
6107                         sd->child = NULL;
6108         }
6109
6110         sched_domain_debug(sd, cpu);
6111
6112         rq_attach_root(rq, rd);
6113         tmp = rq->sd;
6114         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6115         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6116
6117         update_top_cache_domain(cpu);
6118 }
6119
6120 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6121 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6122 {
6123         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6124         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6125         return 1;
6126 }
6127
6128 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6129
6130 struct s_data {
6131         struct sched_domain ** __percpu sd;
6132         struct root_domain      *rd;
6133 };
6134
6135 enum s_alloc {
6136         sa_rootdomain,
6137         sa_sd,
6138         sa_sd_storage,
6139         sa_none,
6140 };
6141
6142 /*
6143  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6144  * domain traversal.
6145  *
6146  * Only CPUs that can arrive at this group should be considered to continue
6147  * balancing.
6148  *
6149  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6150  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6151  * range.
6152  *
6153  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6154  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6155  * cpu they're built on, so check that.
6156  *
6157  */
6158 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6159 {
6160         const struct cpumask *sg_span = sched_group_cpus(sg);
6161         struct sd_data *sdd = sd->private;
6162         struct sched_domain *sibling;
6163         int i;
6164
6165         for_each_cpu(i, sg_span) {
6166                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6167
6168                 /*
6169                  * Can happen in the asymmetric case, where these siblings are
6170                  * unused. The mask will not be empty because those CPUs that
6171                  * do have the top domain _should_ span the domain.
6172                  */
6173                 if (!sibling->child)
6174                         continue;
6175
6176                 /* If we would not end up here, we can't continue from here */
6177                 if (!cpumask_equal(sg_span, sched_domain_span(sibling->child)))
6178                         continue;
6179
6180                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6181         }
6182
6183         /* We must not have empty masks here */
6184         WARN_ON_ONCE(cpumask_empty(sched_group_mask(sg)));
6185 }
6186
6187 /*
6188  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6189  * of this group that's also in the iteration mask.
6190  */
6191 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6192 {
6193         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6194 }
6195
6196 static int
6197 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6198 {
6199         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6200         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6201         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6202         struct sd_data *sdd = sd->private;
6203         struct sched_domain *sibling;
6204         int i;
6205
6206         cpumask_clear(covered);
6207
6208         for_each_cpu(i, span) {
6209                 struct cpumask *sg_span;
6210
6211                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6212                         continue;
6213
6214                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6215
6216                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6217                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6218                         continue;
6219
6220                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6221                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6222
6223                 if (!sg)
6224                         goto fail;
6225
6226                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6227                 if (sibling->child)
6228                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6229                 else
6230                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6231
6232                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6233
6234                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6235                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6236                         build_group_mask(sd, sg);
6237
6238                 /*
6239                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6240                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6241                  * die on a /0 trap.
6242                  */
6243                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6244
6245                 /*
6246                  * Make sure the first group of this domain contains the
6247                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6248                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6249                  */
6250                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6251                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6252                         groups = sg;
6253
6254                 if (!first)
6255                         first = sg;
6256                 if (last)
6257                         last->next = sg;
6258                 last = sg;
6259                 last->next = first;
6260         }
6261         sd->groups = groups;
6262
6263         return 0;
6264
6265 fail:
6266         free_sched_groups(first, 0);
6267
6268         return -ENOMEM;
6269 }
6270
6271 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6272 {
6273         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6274         struct sched_domain *child = sd->child;
6275
6276         if (child)
6277                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6278
6279         if (sg) {
6280                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6281                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6282                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6283         }
6284
6285         return cpu;
6286 }
6287
6288 /*
6289  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6290  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6291  * and ->cpu_capacity to 0.
6292  *
6293  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6294  */
6295 static int
6296 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6297 {
6298         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6299         struct sd_data *sdd = sd->private;
6300         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6301         struct cpumask *covered;
6302         int i;
6303
6304         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6305         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6306
6307         if (cpu != cpumask_first(span))
6308                 return 0;
6309
6310         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6311         covered = sched_domains_tmpmask;
6312
6313         cpumask_clear(covered);
6314
6315         for_each_cpu(i, span) {
6316                 struct sched_group *sg;
6317                 int group, j;
6318
6319                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6320                         continue;
6321
6322                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6323                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6324
6325                 for_each_cpu(j, span) {
6326                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6327                                 continue;
6328
6329                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6330                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6331                 }
6332
6333                 if (!first)
6334                         first = sg;
6335                 if (last)
6336                         last->next = sg;
6337                 last = sg;
6338         }
6339         last->next = first;
6340
6341         return 0;
6342 }
6343
6344 /*
6345  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6346  *
6347  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6348  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6349  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6350  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6351  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6352  * group having less cpu_capacity.
6353  */
6354 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6355 {
6356         struct sched_group *sg = sd->groups;
6357
6358         WARN_ON(!sg);
6359
6360         do {
6361                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6362                 sg = sg->next;
6363         } while (sg != sd->groups);
6364
6365         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6366                 return;
6367
6368         update_group_capacity(sd, cpu);
6369         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6370 }
6371
6372 /*
6373  * Initializers for schedule domains
6374  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6375  */
6376
6377 static int default_relax_domain_level = -1;
6378 int sched_domain_level_max;
6379
6380 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6381 {
6382         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6383                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6384
6385         return 1;
6386 }
6387 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6388
6389 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6390                                  struct sched_domain_attr *attr)
6391 {
6392         int request;
6393
6394         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6395                 if (default_relax_domain_level < 0)
6396                         return;
6397                 else
6398                         request = default_relax_domain_level;
6399         } else
6400                 request = attr->relax_domain_level;
6401         if (request < sd->level) {
6402                 /* turn off idle balance on this domain */
6403                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6404         } else {
6405                 /* turn on idle balance on this domain */
6406                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6407         }
6408 }
6409
6410 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6411 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6412
6413 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6414                                  const struct cpumask *cpu_map)
6415 {
6416         switch (what) {
6417         case sa_rootdomain:
6418                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6419                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6420         case sa_sd:
6421                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6422         case sa_sd_storage:
6423                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6424         case sa_none:
6425                 break;
6426         }
6427 }
6428
6429 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6430                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6431 {
6432         memset(d, 0, sizeof(*d));
6433
6434         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6435                 return sa_sd_storage;
6436         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6437         if (!d->sd)
6438                 return sa_sd_storage;
6439         d->rd = alloc_rootdomain();
6440         if (!d->rd)
6441                 return sa_sd;
6442         return sa_rootdomain;
6443 }
6444
6445 /*
6446  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6447  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6448  * will not free the data we're using.
6449  */
6450 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6451 {
6452         struct sd_data *sdd = sd->private;
6453
6454         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6455         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6456
6457         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6458                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6459
6460         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6461                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6462 }
6463
6464 #ifdef CONFIG_NUMA
6465 static int sched_domains_numa_levels;
6466 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6467 static int *sched_domains_numa_distance;
6468 int sched_max_numa_distance;
6469 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6470 static int sched_domains_curr_level;
6471 #endif
6472
6473 /*
6474  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6475  *
6476  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6477  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6478  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6479  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6480  *
6481  * Odd one out:
6482  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6483  */
6484 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6485         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6486          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6487          SD_NUMA |                      \
6488          SD_ASYM_PACKING |              \
6489          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6490
6491 static struct sched_domain *
6492 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6493 {
6494         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6495         int sd_weight, sd_flags = 0;
6496
6497 #ifdef CONFIG_NUMA
6498         /*
6499          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6500          */
6501         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6502 #endif
6503
6504         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6505
6506         if (tl->sd_flags)
6507                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6508         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6509                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6510                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6511
6512         *sd = (struct sched_domain){
6513                 .min_interval           = sd_weight,
6514                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6515                 .busy_factor            = 32,
6516                 .imbalance_pct          = 125,
6517
6518                 .cache_nice_tries       = 0,
6519                 .busy_idx               = 0,
6520                 .idle_idx               = 0,
6521                 .newidle_idx            = 0,
6522                 .wake_idx               = 0,
6523                 .forkexec_idx           = 0,
6524
6525                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6526                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6527                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6528                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6529                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6530                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6531                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6532                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6533                                         | 0*SD_SERIALIZE
6534                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6535                                         | 0*SD_NUMA
6536                                         | sd_flags
6537                                         ,
6538
6539                 .last_balance           = jiffies,
6540                 .balance_interval       = sd_weight,
6541                 .smt_gain               = 0,
6542                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6543                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6544 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6545                 .name                   = tl->name,
6546 #endif
6547         };
6548
6549         /*
6550          * Convert topological properties into behaviour.
6551          */
6552
6553         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6554                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6555                 sd->imbalance_pct = 110;
6556                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6557
6558         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6559                 sd->imbalance_pct = 117;
6560                 sd->cache_nice_tries = 1;
6561                 sd->busy_idx = 2;
6562
6563 #ifdef CONFIG_NUMA
6564         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6565                 sd->cache_nice_tries = 2;
6566                 sd->busy_idx = 3;
6567                 sd->idle_idx = 2;
6568
6569                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6570                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6571                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6572                                        SD_BALANCE_FORK |
6573                                        SD_WAKE_AFFINE);
6574                 }
6575
6576 #endif
6577         } else {
6578                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6579                 sd->cache_nice_tries = 1;
6580                 sd->busy_idx = 2;
6581                 sd->idle_idx = 1;
6582         }
6583
6584         sd->private = &tl->data;
6585
6586         return sd;
6587 }
6588
6589 /*
6590  * Topology list, bottom-up.
6591  */
6592 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6593 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6594         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6595 #endif
6596 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6597         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6598 #endif
6599         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6600         { NULL, },
6601 };
6602
6603 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6604         default_topology;
6605
6606 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6607         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6608
6609 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6610 {
6611         sched_domain_topology = tl;
6612 }
6613
6614 #ifdef CONFIG_NUMA
6615
6616 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6617 {
6618         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6619 }
6620
6621 static void sched_numa_warn(const char *str)
6622 {
6623         static int done = false;
6624         int i,j;
6625
6626         if (done)
6627                 return;
6628
6629         done = true;
6630
6631         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6632
6633         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6634                 printk(KERN_WARNING "  ");
6635                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6636                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6637                 printk(KERN_CONT "\n");
6638         }
6639         printk(KERN_WARNING "\n");
6640 }
6641
6642 bool find_numa_distance(int distance)
6643 {
6644         int i;
6645
6646         if (distance == node_distance(0, 0))
6647                 return true;
6648
6649         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6650                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6651                         return true;
6652         }
6653
6654         return false;
6655 }
6656
6657 /*
6658  * A system can have three types of NUMA topology:
6659  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6660  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6661  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6662  *
6663  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6664  * topology lies in whether communication between not directly
6665  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6666  * could run), or through backplane controllers. This affects
6667  * placement of programs.
6668  *
6669  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6670  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6671  *   is directly connected.
6672  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6673  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6674  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6675  */
6676 static void init_numa_topology_type(void)
6677 {
6678         int a, b, c, n;
6679
6680         n = sched_max_numa_distance;
6681
6682         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6683                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6684                 return;
6685         }
6686
6687         for_each_online_node(a) {
6688                 for_each_online_node(b) {
6689                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6690                         if (node_distance(a, b) < n)
6691                                 continue;
6692
6693                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6694                         for_each_online_node(c) {
6695                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6696                                     node_distance(b, c) < n) {
6697                                         sched_numa_topology_type =
6698                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6699                                         return;
6700                                 }
6701                         }
6702
6703                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6704                         return;
6705                 }
6706         }
6707 }
6708
6709 static void sched_init_numa(void)
6710 {
6711         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6712         struct sched_domain_topology_level *tl;
6713         int level = 0;
6714         int i, j, k;
6715
6716         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6717         if (!sched_domains_numa_distance)
6718                 return;
6719
6720         /*
6721          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6722          * unique distances in the node_distance() table.
6723          *
6724          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6725          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6726          */
6727         next_distance = curr_distance;
6728         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6729                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6730                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6731                                 int distance = node_distance(i, k);
6732
6733                                 if (distance > curr_distance &&
6734                                     (distance < next_distance ||
6735                                      next_distance == curr_distance))
6736                                         next_distance = distance;
6737
6738                                 /*
6739                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6740                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6741                                  * equally connected to A.
6742                                  */
6743                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6744                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6745
6746                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6747                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6748                         }
6749                         if (next_distance != curr_distance) {
6750                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6751                                 sched_domains_numa_levels = level;
6752                                 curr_distance = next_distance;
6753                         } else break;
6754                 }
6755
6756                 /*
6757                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6758                  */
6759                 if (!sched_debug())
6760                         break;
6761         }
6762
6763         if (!level)
6764                 return;
6765
6766         /*
6767          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6768          * identity distance node_distance(i,i).
6769          *
6770          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6771          * numbers.
6772          */
6773
6774         /*
6775          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6776          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6777          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6778          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6779          * in other functions.
6780          *
6781          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6782          */
6783         sched_domains_numa_levels = 0;
6784
6785         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6786         if (!sched_domains_numa_masks)
6787                 return;
6788
6789         /*
6790          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6791          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6792          */
6793         for (i = 0; i < level; i++) {
6794                 sched_domains_numa_masks[i] =
6795                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6796                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6797                         return;
6798
6799                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6800                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6801                         if (!mask)
6802                                 return;
6803
6804                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6805
6806                         for_each_node(k) {
6807                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6808                                         continue;
6809
6810                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6811                         }
6812                 }
6813         }
6814
6815         /* Compute default topology size */
6816         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6817
6818         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6819                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6820         if (!tl)
6821                 return;
6822
6823         /*
6824          * Copy the default topology bits..
6825          */
6826         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6827                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6828
6829         /*
6830          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6831          */
6832         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6833                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6834                         .mask = sd_numa_mask,
6835                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6836                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6837                         .numa_level = j,
6838                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6839                 };
6840         }
6841
6842         sched_domain_topology = tl;
6843
6844         sched_domains_numa_levels = level;
6845         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6846
6847         init_numa_topology_type();
6848 }
6849
6850 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6851 {
6852         int i, j;
6853         int node = cpu_to_node(cpu);
6854
6855         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6856                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6857                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6858                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6859                 }
6860         }
6861 }
6862
6863 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6864 {
6865         int i, j;
6866         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6867                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6868                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6869         }
6870 }
6871
6872 /*
6873  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6874  * are onlined.
6875  */
6876 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6877                                            unsigned long action,
6878                                            void *hcpu)
6879 {
6880         int cpu = (long)hcpu;
6881
6882         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6883         case CPU_ONLINE:
6884                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6885                 break;
6886
6887         case CPU_DEAD:
6888                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6889                 break;
6890
6891         default:
6892                 return NOTIFY_DONE;
6893         }
6894
6895         return NOTIFY_OK;
6896 }
6897 #else
6898 static inline void sched_init_numa(void)
6899 {
6900 }
6901
6902 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6903                                            unsigned long action,
6904                                            void *hcpu)
6905 {
6906         return 0;
6907 }
6908 #endif /* CONFIG_NUMA */
6909
6910 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6911 {
6912         struct sched_domain_topology_level *tl;
6913         int j;
6914
6915         for_each_sd_topology(tl) {
6916                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6917
6918                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6919                 if (!sdd->sd)
6920                         return -ENOMEM;
6921
6922                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6923                 if (!sdd->sg)
6924                         return -ENOMEM;
6925
6926                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6927                 if (!sdd->sgc)
6928                         return -ENOMEM;
6929
6930                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6931                         struct sched_domain *sd;
6932                         struct sched_group *sg;
6933                         struct sched_group_capacity *sgc;
6934
6935                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6936                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6937                         if (!sd)
6938                                 return -ENOMEM;
6939
6940                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6941
6942                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6943                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6944                         if (!sg)
6945                                 return -ENOMEM;
6946
6947                         sg->next = sg;
6948
6949                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6950
6951                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6952                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6953                         if (!sgc)
6954                                 return -ENOMEM;
6955
6956                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6957                 }
6958         }
6959
6960         return 0;
6961 }
6962
6963 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6964 {
6965         struct sched_domain_topology_level *tl;
6966         int j;
6967
6968         for_each_sd_topology(tl) {
6969                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6970
6971                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6972                         struct sched_domain *sd;
6973
6974                         if (sdd->sd) {
6975                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6976                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6977                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6978                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6979                         }
6980
6981                         if (sdd->sg)
6982                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6983                         if (sdd->sgc)
6984                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6985                 }
6986                 free_percpu(sdd->sd);
6987                 sdd->sd = NULL;
6988                 free_percpu(sdd->sg);
6989                 sdd->sg = NULL;
6990                 free_percpu(sdd->sgc);
6991                 sdd->sgc = NULL;
6992         }
6993 }
6994
6995 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6996                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6997                 struct sched_domain *child, int cpu)
6998 {
6999         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
7000         if (!sd)
7001                 return child;
7002
7003         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7004         if (child) {
7005                 sd->level = child->level + 1;
7006                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7007                 child->parent = sd;
7008                 sd->child = child;
7009
7010                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
7011                                     sched_domain_span(sd))) {
7012                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
7013 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7014                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
7015                                         child->name, sd->name);
7016 #endif
7017                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
7018                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
7019                                    sched_domain_span(sd),
7020                                    sched_domain_span(child));
7021                 }
7022
7023         }
7024         set_domain_attribute(sd, attr);
7025
7026         return sd;
7027 }
7028
7029 /*
7030  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7031  * to the individual cpus
7032  */
7033 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7034                                struct sched_domain_attr *attr)
7035 {
7036         enum s_alloc alloc_state;
7037         struct sched_domain *sd;
7038         struct s_data d;
7039         int i, ret = -ENOMEM;
7040
7041         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7042         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7043                 goto error;
7044
7045         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7046         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7047                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7048
7049                 sd = NULL;
7050                 for_each_sd_topology(tl) {
7051                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7052                         if (tl == sched_domain_topology)
7053                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7054                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7055                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7056                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7057                                 break;
7058                 }
7059         }
7060
7061         /* Build the groups for the domains */
7062         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7063                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7064                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7065                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7066                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7067                                         goto error;
7068                         } else {
7069                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7070                                         goto error;
7071                         }
7072                 }
7073         }
7074
7075         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7076         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7077                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7078                         continue;
7079
7080                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7081                         claim_allocations(i, sd);
7082                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7083                 }
7084         }
7085
7086         /* Attach the domains */
7087         rcu_read_lock();
7088         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7089                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7090                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7091         }
7092         rcu_read_unlock();
7093
7094         ret = 0;
7095 error:
7096         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7097         return ret;
7098 }
7099
7100 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7101 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7102 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7103                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7104
7105 /*
7106  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7107  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7108  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7109  */
7110 static cpumask_var_t fallback_doms;
7111
7112 /*
7113  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7114  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7115  * or 0 if it stayed the same.
7116  */
7117 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7118 {
7119         return 0;
7120 }
7121
7122 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7123 {
7124         int i;
7125         cpumask_var_t *doms;
7126
7127         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7128         if (!doms)
7129                 return NULL;
7130         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7131                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7132                         free_sched_domains(doms, i);
7133                         return NULL;
7134                 }
7135         }
7136         return doms;
7137 }
7138
7139 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7140 {
7141         unsigned int i;
7142         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7143                 free_cpumask_var(doms[i]);
7144         kfree(doms);
7145 }
7146
7147 /*
7148  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7149  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7150  * exclude other special cases in the future.
7151  */
7152 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7153 {
7154         int err;
7155
7156         arch_update_cpu_topology();
7157         ndoms_cur = 1;
7158         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7159         if (!doms_cur)
7160                 doms_cur = &fallback_doms;
7161         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7162         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7163         register_sched_domain_sysctl();
7164
7165         return err;
7166 }
7167
7168 /*
7169  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7170  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7171  */
7172 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7173 {
7174         int i;
7175
7176         rcu_read_lock();
7177         for_each_cpu(i, cpu_map)
7178                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7179         rcu_read_unlock();
7180 }
7181
7182 /* handle null as "default" */
7183 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7184                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7185 {
7186         struct sched_domain_attr tmp;
7187
7188         /* fast path */
7189         if (!new && !cur)
7190                 return 1;
7191
7192         tmp = SD_ATTR_INIT;
7193         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7194                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7195                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7196 }
7197
7198 /*
7199  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7200  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7201  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7202  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7203  *
7204  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7205  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7206  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7207  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7208  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7209  * it as it is.
7210  *
7211  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7212  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7213  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7214  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7215  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7216  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7217  *
7218  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7219  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7220  * and it will not create the default domain.
7221  *
7222  * Call with hotplug lock held
7223  */
7224 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7225                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7226 {
7227         int i, j, n;
7228         int new_topology;
7229
7230         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7231
7232         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7233         unregister_sched_domain_sysctl();
7234
7235         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7236         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7237
7238         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7239
7240         /* Destroy deleted domains */
7241         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7242                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7243                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7244                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7245                                 goto match1;
7246                 }
7247                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7248                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7249 match1:
7250                 ;
7251         }
7252
7253         n = ndoms_cur;
7254         if (doms_new == NULL) {
7255                 n = 0;
7256                 doms_new = &fallback_doms;
7257                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7258                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7259         }
7260
7261         /* Build new domains */
7262         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7263                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7264                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7265                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7266                                 goto match2;
7267                 }
7268                 /* no match - add a new doms_new */
7269                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7270 match2:
7271                 ;
7272         }
7273
7274         /* Remember the new sched domains */
7275         if (doms_cur != &fallback_doms)
7276                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7277         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7278         doms_cur = doms_new;
7279         dattr_cur = dattr_new;
7280         ndoms_cur = ndoms_new;
7281
7282         register_sched_domain_sysctl();
7283
7284         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7285 }
7286
7287 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7288
7289 /*
7290  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7291  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7292  * around partition_sched_domains().
7293  *
7294  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7295  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7296  */
7297 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7298                              void *hcpu)
7299 {
7300         switch (action) {
7301         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7302         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7303
7304                 /*
7305                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7306                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7307                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7308                  * domain, ignoring cpusets.
7309                  */
7310                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7311                 if (--num_cpus_frozen)
7312                         break;
7313
7314                 /*
7315                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7316                  * restore the original sched domains by considering the
7317                  * cpuset configurations.
7318                  */
7319                 cpuset_force_rebuild();
7320
7321         case CPU_ONLINE:
7322                 cpuset_update_active_cpus(true);
7323                 break;
7324         default:
7325                 return NOTIFY_DONE;
7326         }
7327         return NOTIFY_OK;
7328 }
7329
7330 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7331                                void *hcpu)
7332 {
7333         unsigned long flags;
7334         long cpu = (long)hcpu;
7335         struct dl_bw *dl_b;
7336         bool overflow;
7337         int cpus;
7338
7339         switch (action) {
7340         case CPU_DOWN_PREPARE:
7341                 rcu_read_lock_sched();
7342                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7343
7344                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7345                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7346                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7347                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7348
7349                 rcu_read_unlock_sched();
7350
7351                 if (overflow)
7352                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7353                 cpuset_update_active_cpus(false);
7354                 break;
7355         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7356                 num_cpus_frozen++;
7357                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7358                 break;
7359         default:
7360                 return NOTIFY_DONE;
7361         }
7362         return NOTIFY_OK;
7363 }
7364
7365 void __init sched_init_smp(void)
7366 {
7367         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7368
7369         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7370         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7371
7372         sched_init_numa();
7373
7374         /*
7375          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7376          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7377          * happen.
7378          */
7379         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7380         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7381         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7382         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7383                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7384         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7385
7386         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7387         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7388         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7389
7390         init_hrtick();
7391
7392         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7393         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7394                 BUG();
7395         sched_init_granularity();
7396         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7397
7398         init_sched_rt_class();
7399         init_sched_dl_class();
7400 }
7401 #else
7402 void __init sched_init_smp(void)
7403 {
7404         sched_init_granularity();
7405 }
7406 #endif /* CONFIG_SMP */
7407
7408 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7409 {
7410         return in_lock_functions(addr) ||
7411                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7412                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7413 }
7414
7415 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7416 /*
7417  * Default task group.
7418  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7419  */
7420 struct task_group root_task_group;
7421 LIST_HEAD(task_groups);
7422 #endif
7423
7424 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7425
7426 void __init sched_init(void)
7427 {
7428         int i, j;
7429         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7430
7431 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7432         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7433 #endif
7434 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7435         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7436 #endif
7437         if (alloc_size) {
7438                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7439
7440 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7441                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7442                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7443
7444                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7445                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7446
7447 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7448 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7449                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7450                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7451
7452                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7453                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7454
7455 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7456         }
7457 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7458         for_each_possible_cpu(i) {
7459                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7460                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7461         }
7462 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7463
7464         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7465                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7466         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7467                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7468
7469 #ifdef CONFIG_SMP
7470         init_defrootdomain();
7471 #endif
7472
7473 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7474         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7475                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7476 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7477
7478 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7479         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7480         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7481         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7482         autogroup_init(&init_task);
7483
7484 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7485
7486         for_each_possible_cpu(i) {
7487                 struct rq *rq;
7488
7489                 rq = cpu_rq(i);
7490                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7491                 rq->nr_running = 0;
7492                 rq->calc_load_active = 0;
7493                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7494                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7495                 init_rt_rq(&rq->rt);
7496                 init_dl_rq(&rq->dl);
7497 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7498                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7499                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7500                 /*
7501                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7502                  *
7503                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7504                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7505                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7506                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7507                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7508                  * (se->load.weight).
7509                  *
7510                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7511                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7512                  * then A0's share of the cpu resource is:
7513                  *
7514                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7515                  *
7516                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7517                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7518                  */
7519                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7520                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7521 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7522
7523                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7524 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7525                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7526 #endif
7527
7528                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7529                         rq->cpu_load[j] = 0;
7530
7531                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7532
7533 #ifdef CONFIG_SMP
7534                 rq->sd = NULL;
7535                 rq->rd = NULL;
7536                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7537                 rq->balance_callback = NULL;
7538                 rq->active_balance = 0;
7539                 rq->next_balance = jiffies;
7540                 rq->push_cpu = 0;
7541                 rq->cpu = i;
7542                 rq->online = 0;
7543                 rq->idle_stamp = 0;
7544                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7545                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7546
7547                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7548
7549                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7550 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7551                 rq->nohz_flags = 0;
7552 #endif
7553 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7554                 rq->last_sched_tick = 0;
7555 #endif
7556 #endif
7557                 init_rq_hrtick(rq);
7558                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7559         }
7560
7561         set_load_weight(&init_task);
7562
7563 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7564         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7565 #endif
7566
7567         /*
7568          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7569          */
7570         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7571         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7572
7573         /*
7574          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7575          */
7576         current->sched_class = &fair_sched_class;
7577
7578         /*
7579          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7580          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7581          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7582          * when this runqueue becomes "idle".
7583          */
7584         init_idle(current, smp_processor_id());
7585
7586         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7587
7588 #ifdef CONFIG_SMP
7589         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7590         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7591         if (cpu_isolated_map == NULL)
7592                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7593         idle_thread_set_boot_cpu();
7594         set_cpu_rq_start_time();
7595 #endif
7596         init_sched_fair_class();
7597
7598         scheduler_running = 1;
7599 }
7600
7601 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7602 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7603 {
7604         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7605
7606         return (nested == preempt_offset);
7607 }
7608
7609 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7610 {
7611         /*
7612          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7613          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7614          * otherwise we will destroy state.
7615          */
7616         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7617                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7618                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7619                         current->state,
7620                         (void *)current->task_state_change,
7621                         (void *)current->task_state_change);
7622
7623         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7624 }
7625 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7626
7627 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7628 {
7629         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7630
7631         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7632         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7633              !is_idle_task(current)) ||
7634             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7635                 return;
7636         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7637                 return;
7638         prev_jiffy = jiffies;
7639
7640         printk(KERN_ERR
7641                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7642                         file, line);
7643         printk(KERN_ERR
7644                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7645                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7646                         current->pid, current->comm);
7647
7648         if (task_stack_end_corrupted(current))
7649                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7650
7651         debug_show_held_locks(current);
7652         if (irqs_disabled())
7653                 print_irqtrace_events(current);
7654 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7655         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7656                 pr_err("Preemption disabled at:");
7657                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7658                 pr_cont("\n");
7659         }
7660 #endif
7661         dump_stack();
7662 }
7663 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7664 #endif
7665
7666 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7667 void normalize_rt_tasks(void)
7668 {
7669         struct task_struct *g, *p;
7670         struct sched_attr attr = {
7671                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7672         };
7673
7674         read_lock(&tasklist_lock);
7675         for_each_process_thread(g, p) {
7676                 /*
7677                  * Only normalize user tasks:
7678                  */
7679                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7680                         continue;
7681
7682                 p->se.exec_start                = 0;
7683 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7684                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7685                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7686                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7687 #endif
7688
7689                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7690                         /*
7691                          * Renice negative nice level userspace
7692                          * tasks back to 0:
7693                          */
7694                         if (task_nice(p) < 0)
7695                                 set_user_nice(p, 0);
7696                         continue;
7697                 }
7698
7699                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7700         }
7701         read_unlock(&tasklist_lock);
7702 }
7703
7704 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7705
7706 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7707 /*
7708  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7709  *
7710  * They can only be called when the whole system has been
7711  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7712  * activity can take place. Using them for anything else would
7713  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7714  * under any other configuration.
7715  */
7716
7717 /**
7718  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7719  * @cpu: the processor in question.
7720  *
7721  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7722  *
7723  * Return: The current task for @cpu.
7724  */
7725 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7726 {
7727         return cpu_curr(cpu);
7728 }
7729
7730 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7731
7732 #ifdef CONFIG_IA64
7733 /**
7734  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7735  * @cpu: the processor in question.
7736  * @p: the task pointer to set.
7737  *
7738  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7739  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7740  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7741  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7742  * and caller must save the original value of the current task (see
7743  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7744  * re-starting the system.
7745  *
7746  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7747  */
7748 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7749 {
7750         cpu_curr(cpu) = p;
7751 }
7752
7753 #endif
7754
7755 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7756 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7757 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7758
7759 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7760 {
7761         free_fair_sched_group(tg);
7762         free_rt_sched_group(tg);
7763         autogroup_free(tg);
7764         kfree(tg);
7765 }
7766
7767 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7768 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7769 {
7770         struct task_group *tg;
7771
7772         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7773         if (!tg)
7774                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7775
7776         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7777                 goto err;
7778
7779         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7780                 goto err;
7781
7782         return tg;
7783
7784 err:
7785         sched_free_group(tg);
7786         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7787 }
7788
7789 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7790 {
7791         unsigned long flags;
7792
7793         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7794         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7795
7796         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7797
7798         tg->parent = parent;
7799         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7800         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7801         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7802 }
7803
7804 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7805 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7806 {
7807         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7808         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7809 }
7810
7811 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7812 {
7813         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7814         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7815 }
7816
7817 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7818 {
7819         unsigned long flags;
7820         int i;
7821
7822         /* end participation in shares distribution */
7823         for_each_possible_cpu(i)
7824                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7825
7826         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7827         list_del_rcu(&tg->list);
7828         list_del_rcu(&tg->siblings);
7829         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7830 }
7831
7832 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7833  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7834  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7835  *      reflect its new group.
7836  */
7837 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7838 {
7839         struct task_group *tg;
7840         int queued, running;
7841         unsigned long flags;
7842         struct rq *rq;
7843
7844         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7845
7846         running = task_current(rq, tsk);
7847         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7848
7849         if (queued)
7850                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
7851         if (unlikely(running))
7852                 put_prev_task(rq, tsk);
7853
7854         /*
7855          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7856          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7857          * to prevent lockdep warnings.
7858          */
7859         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7860                           struct task_group, css);
7861         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7862         tsk->sched_task_group = tg;
7863
7864 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7865         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7866                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7867         else
7868 #endif
7869                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7870
7871         if (unlikely(running))
7872                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7873         if (queued)
7874                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
7875
7876         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7877 }
7878 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7879
7880 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7881 /*
7882  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7883  */
7884 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7885
7886 /* Must be called with tasklist_lock held */
7887 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7888 {
7889         struct task_struct *g, *p;
7890
7891         /*
7892          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7893          */
7894         if (task_group_is_autogroup(tg))
7895                 return 0;
7896
7897         for_each_process_thread(g, p) {
7898                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7899                         return 1;
7900         }
7901
7902         return 0;
7903 }
7904
7905 struct rt_schedulable_data {
7906         struct task_group *tg;
7907         u64 rt_period;
7908         u64 rt_runtime;
7909 };
7910
7911 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7912 {
7913         struct rt_schedulable_data *d = data;
7914         struct task_group *child;
7915         unsigned long total, sum = 0;
7916         u64 period, runtime;
7917
7918         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7919         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7920
7921         if (tg == d->tg) {
7922                 period = d->rt_period;
7923                 runtime = d->rt_runtime;
7924         }
7925
7926         /*
7927          * Cannot have more runtime than the period.
7928          */
7929         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7930                 return -EINVAL;
7931
7932         /*
7933          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7934          */
7935         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7936                 return -EBUSY;
7937
7938         total = to_ratio(period, runtime);
7939
7940         /*
7941          * Nobody can have more than the global setting allows.
7942          */
7943         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7944                 return -EINVAL;
7945
7946         /*
7947          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7948          */
7949         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7950                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7951                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7952
7953                 if (child == d->tg) {
7954                         period = d->rt_period;
7955                         runtime = d->rt_runtime;
7956                 }
7957
7958                 sum += to_ratio(period, runtime);
7959         }
7960
7961         if (sum > total)
7962                 return -EINVAL;
7963
7964         return 0;
7965 }
7966
7967 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7968 {
7969         int ret;
7970
7971         struct rt_schedulable_data data = {
7972                 .tg = tg,
7973                 .rt_period = period,
7974                 .rt_runtime = runtime,
7975         };
7976
7977         rcu_read_lock();
7978         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7979         rcu_read_unlock();
7980
7981         return ret;
7982 }
7983
7984 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7985                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7986 {
7987         int i, err = 0;
7988
7989         /*
7990          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7991          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7992          */
7993         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7994                 return -EINVAL;
7995
7996         /* No period doesn't make any sense. */
7997         if (rt_period == 0)
7998                 return -EINVAL;
7999
8000         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8001         read_lock(&tasklist_lock);
8002         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8003         if (err)
8004                 goto unlock;
8005
8006         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8007         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8008         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8009
8010         for_each_possible_cpu(i) {
8011                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8012
8013                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8014                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8015                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8016         }
8017         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8018 unlock:
8019         read_unlock(&tasklist_lock);
8020         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8021
8022         return err;
8023 }
8024
8025 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8026 {
8027         u64 rt_runtime, rt_period;
8028
8029         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8030         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8031         if (rt_runtime_us < 0)
8032                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8033
8034         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8035 }
8036
8037 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8038 {
8039         u64 rt_runtime_us;
8040
8041         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8042                 return -1;
8043
8044         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8045         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8046         return rt_runtime_us;
8047 }
8048
8049 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8050 {
8051         u64 rt_runtime, rt_period;
8052
8053         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8054         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8055
8056         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8057 }
8058
8059 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8060 {
8061         u64 rt_period_us;
8062
8063         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8064         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8065         return rt_period_us;
8066 }
8067 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8068
8069 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8070 static int sched_rt_global_constraints(void)
8071 {
8072         int ret = 0;
8073
8074         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8075         read_lock(&tasklist_lock);
8076         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8077         read_unlock(&tasklist_lock);
8078         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8079
8080         return ret;
8081 }
8082
8083 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8084 {
8085         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8086         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8087                 return 0;
8088
8089         return 1;
8090 }
8091
8092 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8093 static int sched_rt_global_constraints(void)
8094 {
8095         unsigned long flags;
8096         int i, ret = 0;
8097
8098         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8099         for_each_possible_cpu(i) {
8100                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8101
8102                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8103                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8104                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8105         }
8106         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8107
8108         return ret;
8109 }
8110 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8111
8112 static int sched_dl_global_validate(void)
8113 {
8114         u64 runtime = global_rt_runtime();
8115         u64 period = global_rt_period();
8116         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8117         struct dl_bw *dl_b;
8118         int cpu, ret = 0;
8119         unsigned long flags;
8120
8121         /*
8122          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8123          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8124          * any of the root_domains.
8125          *
8126          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8127          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8128          * solutions is welcome!
8129          */
8130         for_each_possible_cpu(cpu) {
8131                 rcu_read_lock_sched();
8132                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8133
8134                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8135                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8136                         ret = -EBUSY;
8137                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8138
8139                 rcu_read_unlock_sched();
8140
8141                 if (ret)
8142                         break;
8143         }
8144
8145         return ret;
8146 }
8147
8148 static void sched_dl_do_global(void)
8149 {
8150         u64 new_bw = -1;
8151         struct dl_bw *dl_b;
8152         int cpu;
8153         unsigned long flags;
8154
8155         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8156         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8157
8158         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8159                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8160
8161         /*
8162          * FIXME: As above...
8163          */
8164         for_each_possible_cpu(cpu) {
8165                 rcu_read_lock_sched();
8166                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8167
8168                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8169                 dl_b->bw = new_bw;
8170                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8171
8172                 rcu_read_unlock_sched();
8173         }
8174 }
8175
8176 static int sched_rt_global_validate(void)
8177 {
8178         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8179                 return -EINVAL;
8180
8181         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8182                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8183                 return -EINVAL;
8184
8185         return 0;
8186 }
8187
8188 static void sched_rt_do_global(void)
8189 {
8190         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8191         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8192 }
8193
8194 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8195                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8196                 loff_t *ppos)
8197 {
8198         int old_period, old_runtime;
8199         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8200         int ret;
8201
8202         mutex_lock(&mutex);
8203         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8204         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8205
8206         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8207
8208         if (!ret && write) {
8209                 ret = sched_rt_global_validate();
8210                 if (ret)
8211                         goto undo;
8212
8213                 ret = sched_dl_global_validate();
8214                 if (ret)
8215                         goto undo;
8216
8217                 ret = sched_rt_global_constraints();
8218                 if (ret)
8219                         goto undo;
8220
8221                 sched_rt_do_global();
8222                 sched_dl_do_global();
8223         }
8224         if (0) {
8225 undo:
8226                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8227                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8228         }
8229         mutex_unlock(&mutex);
8230
8231         return ret;
8232 }
8233
8234 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8235                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8236                 loff_t *ppos)
8237 {
8238         int ret;
8239         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8240
8241         mutex_lock(&mutex);
8242         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8243         /* make sure that internally we keep jiffies */
8244         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8245         if (!ret && write) {
8246                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8247                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8248         }
8249         mutex_unlock(&mutex);
8250         return ret;
8251 }
8252
8253 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8254
8255 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8256 {
8257         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8258 }
8259
8260 static struct cgroup_subsys_state *
8261 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8262 {
8263         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8264         struct task_group *tg;
8265
8266         if (!parent) {
8267                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8268                 return &root_task_group.css;
8269         }
8270
8271         tg = sched_create_group(parent);
8272         if (IS_ERR(tg))
8273                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8274
8275         return &tg->css;
8276 }
8277
8278 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
8279 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8280 {
8281         struct task_group *tg = css_tg(css);
8282         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8283
8284         if (parent)
8285                 sched_online_group(tg, parent);
8286         return 0;
8287 }
8288
8289 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8290 {
8291         struct task_group *tg = css_tg(css);
8292
8293         sched_offline_group(tg);
8294 }
8295
8296 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8297 {
8298         struct task_group *tg = css_tg(css);
8299
8300         /*
8301          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8302          */
8303         sched_free_group(tg);
8304 }
8305
8306 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8307 {
8308         sched_move_task(task);
8309 }
8310
8311 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8312 {
8313         struct task_struct *task;
8314         struct cgroup_subsys_state *css;
8315
8316         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8317 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8318                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8319                         return -EINVAL;
8320 #else
8321                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8322                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8323                         return -EINVAL;
8324 #endif
8325         }
8326         return 0;
8327 }
8328
8329 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8330 {
8331         struct task_struct *task;
8332         struct cgroup_subsys_state *css;
8333
8334         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8335                 sched_move_task(task);
8336 }
8337
8338 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8339 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8340                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8341 {
8342         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8343 }
8344
8345 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8346                                struct cftype *cft)
8347 {
8348         struct task_group *tg = css_tg(css);
8349
8350         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8351 }
8352
8353 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8354 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8355
8356 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8357 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8358
8359 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8360
8361 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8362 {
8363         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8364         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8365
8366         if (tg == &root_task_group)
8367                 return -EINVAL;
8368
8369         /*
8370          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8371          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8372          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8373          */
8374         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8375                 return -EINVAL;
8376
8377         /*
8378          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8379          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8380          * feasibility.
8381          */
8382         if (period > max_cfs_quota_period)
8383                 return -EINVAL;
8384
8385         /*
8386          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8387          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8388          */
8389         get_online_cpus();
8390         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8391         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8392         if (ret)
8393                 goto out_unlock;
8394
8395         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8396         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8397         /*
8398          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8399          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8400          */
8401         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8402                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8403         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8404         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8405         cfs_b->quota = quota;
8406
8407         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8408         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8409         if (runtime_enabled)
8410                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8411         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8412
8413         for_each_online_cpu(i) {
8414                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8415                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8416
8417                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8418                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8419                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8420
8421                 if (cfs_rq->throttled)
8422                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8423                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8424         }
8425         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8426                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8427 out_unlock:
8428         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8429         put_online_cpus();
8430
8431         return ret;
8432 }
8433
8434 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8435 {
8436         u64 quota, period;
8437
8438         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8439         if (cfs_quota_us < 0)
8440                 quota = RUNTIME_INF;
8441         else
8442                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8443
8444         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8445 }
8446
8447 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8448 {
8449         u64 quota_us;
8450
8451         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8452                 return -1;
8453
8454         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8455         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8456
8457         return quota_us;
8458 }
8459
8460 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8461 {
8462         u64 quota, period;
8463
8464         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8465         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8466
8467         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8468 }
8469
8470 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8471 {
8472         u64 cfs_period_us;
8473
8474         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8475         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8476
8477         return cfs_period_us;
8478 }
8479
8480 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8481                                   struct cftype *cft)
8482 {
8483         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8484 }
8485
8486 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8487                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8488 {
8489         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8490 }
8491
8492 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8493                                    struct cftype *cft)
8494 {
8495         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8496 }
8497
8498 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8499                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8500 {
8501         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8502 }
8503
8504 struct cfs_schedulable_data {
8505         struct task_group *tg;
8506         u64 period, quota;
8507 };
8508
8509 /*
8510  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8511  * note: units are usecs
8512  */
8513 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8514                                struct cfs_schedulable_data *d)
8515 {
8516         u64 quota, period;
8517
8518         if (tg == d->tg) {
8519                 period = d->period;
8520                 quota = d->quota;
8521         } else {
8522                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8523                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8524         }
8525
8526         /* note: these should typically be equivalent */
8527         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8528                 return RUNTIME_INF;
8529
8530         return to_ratio(period, quota);
8531 }
8532
8533 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8534 {
8535         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8536         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8537         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8538
8539         if (!tg->parent) {
8540                 quota = RUNTIME_INF;
8541         } else {
8542                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8543
8544                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8545                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8546
8547                 /*
8548                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8549                  * limit is set
8550                  */
8551                 if (quota == RUNTIME_INF)
8552                         quota = parent_quota;
8553                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8554                         return -EINVAL;
8555         }
8556         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8557
8558         return 0;
8559 }
8560
8561 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8562 {
8563         int ret;
8564         struct cfs_schedulable_data data = {
8565                 .tg = tg,
8566                 .period = period,
8567                 .quota = quota,
8568         };
8569
8570         if (quota != RUNTIME_INF) {
8571                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8572                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8573         }
8574
8575         rcu_read_lock();
8576         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8577         rcu_read_unlock();
8578
8579         return ret;
8580 }
8581
8582 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8583 {
8584         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8585         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8586
8587         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8588         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8589         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8590
8591         return 0;
8592 }
8593 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8594 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8595
8596 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8597 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8598                                 struct cftype *cft, s64 val)
8599 {
8600         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8601 }
8602
8603 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8604                                struct cftype *cft)
8605 {
8606         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8607 }
8608
8609 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8610                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8611 {
8612         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8613 }
8614
8615 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8616                                    struct cftype *cft)
8617 {
8618         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8619 }
8620 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8621
8622 static struct cftype cpu_files[] = {
8623 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8624         {
8625                 .name = "shares",
8626                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8627                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8628         },
8629 #endif
8630 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8631         {
8632                 .name = "cfs_quota_us",
8633                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8634                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8635         },
8636         {
8637                 .name = "cfs_period_us",
8638                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8639                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8640         },
8641         {
8642                 .name = "stat",
8643                 .seq_show = cpu_stats_show,
8644         },
8645 #endif
8646 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8647         {
8648                 .name = "rt_runtime_us",
8649                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8650                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8651         },
8652         {
8653                 .name = "rt_period_us",
8654                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8655                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8656         },
8657 #endif
8658         { }     /* terminate */
8659 };
8660
8661 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8662         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8663         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8664         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8665         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8666         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8667         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8668         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8669         .legacy_cftypes = cpu_files,
8670         .early_init     = 1,
8671 };
8672
8673 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8674
8675 void dump_cpu_task(int cpu)
8676 {
8677         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8678         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8679 }