OSDN Git Service

Merge branch 'sched-hrtimers-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[uclinux-h8/linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #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         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
168                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
169 }
170
171 static void sched_feat_enable(int i)
172 {
173         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
174                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
175 }
176 #else
177 static void sched_feat_disable(int i) { };
178 static void sched_feat_enable(int i) { };
179 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
180
181 static int sched_feat_set(char *cmp)
182 {
183         int i;
184         int neg = 0;
185
186         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
187                 neg = 1;
188                 cmp += 3;
189         }
190
191         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
192                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
193                         if (neg) {
194                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
195                                 sched_feat_disable(i);
196                         } else {
197                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
198                                 sched_feat_enable(i);
199                         }
200                         break;
201                 }
202         }
203
204         return i;
205 }
206
207 static ssize_t
208 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
209                 size_t cnt, loff_t *ppos)
210 {
211         char buf[64];
212         char *cmp;
213         int i;
214         struct inode *inode;
215
216         if (cnt > 63)
217                 cnt = 63;
218
219         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
220                 return -EFAULT;
221
222         buf[cnt] = 0;
223         cmp = strstrip(buf);
224
225         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
226         inode = file_inode(filp);
227         mutex_lock(&inode->i_mutex);
228         i = sched_feat_set(cmp);
229         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
230         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
231                 return -EINVAL;
232
233         *ppos += cnt;
234
235         return cnt;
236 }
237
238 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
239 {
240         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
241 }
242
243 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
244         .open           = sched_feat_open,
245         .write          = sched_feat_write,
246         .read           = seq_read,
247         .llseek         = seq_lseek,
248         .release        = single_release,
249 };
250
251 static __init int sched_init_debug(void)
252 {
253         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
254                         &sched_feat_fops);
255
256         return 0;
257 }
258 late_initcall(sched_init_debug);
259 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
260
261 /*
262  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
263  * Limited because this is done with IRQs disabled.
264  */
265 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
266
267 /*
268  * period over which we average the RT time consumption, measured
269  * in ms.
270  *
271  * default: 1s
272  */
273 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
274
275 /*
276  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
277  * default: 1s
278  */
279 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
280
281 __read_mostly int scheduler_running;
282
283 /*
284  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
285  * default: 0.95s
286  */
287 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
288
289 /* cpus with isolated domains */
290 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
291
292 /*
293  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
294  */
295 static struct rq *this_rq_lock(void)
296         __acquires(rq->lock)
297 {
298         struct rq *rq;
299
300         local_irq_disable();
301         rq = this_rq();
302         raw_spin_lock(&rq->lock);
303
304         return rq;
305 }
306
307 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
308 /*
309  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
310  */
311
312 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
313 {
314         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
315                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
316 }
317
318 /*
319  * High-resolution timer tick.
320  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
321  */
322 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
323 {
324         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
325
326         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
327
328         raw_spin_lock(&rq->lock);
329         update_rq_clock(rq);
330         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
331         raw_spin_unlock(&rq->lock);
332
333         return HRTIMER_NORESTART;
334 }
335
336 #ifdef CONFIG_SMP
337
338 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
339 {
340         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
341
342         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
343 }
344
345 /*
346  * called from hardirq (IPI) context
347  */
348 static void __hrtick_start(void *arg)
349 {
350         struct rq *rq = arg;
351
352         raw_spin_lock(&rq->lock);
353         __hrtick_restart(rq);
354         rq->hrtick_csd_pending = 0;
355         raw_spin_unlock(&rq->lock);
356 }
357
358 /*
359  * Called to set the hrtick timer state.
360  *
361  * called with rq->lock held and irqs disabled
362  */
363 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
364 {
365         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
366         ktime_t time;
367         s64 delta;
368
369         /*
370          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
371          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
372          */
373         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
374         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
375
376         hrtimer_set_expires(timer, time);
377
378         if (rq == this_rq()) {
379                 __hrtick_restart(rq);
380         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
381                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
382                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
383         }
384 }
385
386 static int
387 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
388 {
389         int cpu = (int)(long)hcpu;
390
391         switch (action) {
392         case CPU_UP_CANCELED:
393         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
394         case CPU_DOWN_PREPARE:
395         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
396         case CPU_DEAD:
397         case CPU_DEAD_FROZEN:
398                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
399                 return NOTIFY_OK;
400         }
401
402         return NOTIFY_DONE;
403 }
404
405 static __init void init_hrtick(void)
406 {
407         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
408 }
409 #else
410 /*
411  * Called to set the hrtick timer state.
412  *
413  * called with rq->lock held and irqs disabled
414  */
415 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
416 {
417         /*
418          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
419          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
420          */
421         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
422         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
423                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
424 }
425
426 static inline void init_hrtick(void)
427 {
428 }
429 #endif /* CONFIG_SMP */
430
431 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
432 {
433 #ifdef CONFIG_SMP
434         rq->hrtick_csd_pending = 0;
435
436         rq->hrtick_csd.flags = 0;
437         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
438         rq->hrtick_csd.info = rq;
439 #endif
440
441         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
442         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
443 }
444 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
445 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
446 {
447 }
448
449 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
450 {
451 }
452
453 static inline void init_hrtick(void)
454 {
455 }
456 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
457
458 /*
459  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
460  */
461 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
462 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
463         for (;;) {                                                      \
464                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
465                 if (__old == __val)                                     \
466                         break;                                          \
467                 __val = __old;                                          \
468         }                                                               \
469         __old;                                                          \
470 })
471
472 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
473 /*
474  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
475  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
476  * spurious IPIs.
477  */
478 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
479 {
480         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
481         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
482 }
483
484 /*
485  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
486  *
487  * If this returns true, then the idle task promises to call
488  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
489  */
490 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
491 {
492         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
493         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
494
495         for (;;) {
496                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
497                         return false;
498                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
499                         return true;
500                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
501                 if (old == val)
502                         break;
503                 val = old;
504         }
505         return true;
506 }
507
508 #else
509 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
510 {
511         set_tsk_need_resched(p);
512         return true;
513 }
514
515 #ifdef CONFIG_SMP
516 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
517 {
518         return false;
519 }
520 #endif
521 #endif
522
523 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
524 {
525         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
526
527         /*
528          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
529          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
530          * wakeup due to that.
531          *
532          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
533          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
534          */
535         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
536                 return;
537
538         get_task_struct(task);
539
540         /*
541          * The head is context local, there can be no concurrency.
542          */
543         *head->lastp = node;
544         head->lastp = &node->next;
545 }
546
547 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
548 {
549         struct wake_q_node *node = head->first;
550
551         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
552                 struct task_struct *task;
553
554                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
555                 BUG_ON(!task);
556                 /* task can safely be re-inserted now */
557                 node = node->next;
558                 task->wake_q.next = NULL;
559
560                 /*
561                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
562                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
563                  */
564                 wake_up_process(task);
565                 put_task_struct(task);
566         }
567 }
568
569 /*
570  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
571  *
572  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
573  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
574  * the target CPU.
575  */
576 void resched_curr(struct rq *rq)
577 {
578         struct task_struct *curr = rq->curr;
579         int cpu;
580
581         lockdep_assert_held(&rq->lock);
582
583         if (test_tsk_need_resched(curr))
584                 return;
585
586         cpu = cpu_of(rq);
587
588         if (cpu == smp_processor_id()) {
589                 set_tsk_need_resched(curr);
590                 set_preempt_need_resched();
591                 return;
592         }
593
594         if (set_nr_and_not_polling(curr))
595                 smp_send_reschedule(cpu);
596         else
597                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
598 }
599
600 void resched_cpu(int cpu)
601 {
602         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
603         unsigned long flags;
604
605         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
606                 return;
607         resched_curr(rq);
608         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
609 }
610
611 #ifdef CONFIG_SMP
612 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
613 /*
614  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
615  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
616  *
617  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
618  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
619  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
620  */
621 int get_nohz_timer_target(void)
622 {
623         int i, cpu = smp_processor_id();
624         struct sched_domain *sd;
625
626         if (!idle_cpu(cpu))
627                 return cpu;
628
629         rcu_read_lock();
630         for_each_domain(cpu, sd) {
631                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
632                         if (!idle_cpu(i)) {
633                                 cpu = i;
634                                 goto unlock;
635                         }
636                 }
637         }
638 unlock:
639         rcu_read_unlock();
640         return cpu;
641 }
642 /*
643  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
644  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
645  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
646  * idle system the next event might even be infinite time into the
647  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
648  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
649  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
650  * wheel for the next timer event.
651  */
652 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
653 {
654         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
655
656         if (cpu == smp_processor_id())
657                 return;
658
659         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
660                 smp_send_reschedule(cpu);
661         else
662                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
663 }
664
665 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
666 {
667         /*
668          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
669          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
670          * If needed we can still optimize that later with an
671          * empty IRQ.
672          */
673         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
674                 if (cpu != smp_processor_id() ||
675                     tick_nohz_tick_stopped())
676                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
677                 return true;
678         }
679
680         return false;
681 }
682
683 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
684 {
685         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
686                 wake_up_idle_cpu(cpu);
687 }
688
689 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
690 {
691         int cpu = smp_processor_id();
692
693         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
694                 return false;
695
696         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
697                 return true;
698
699         /*
700          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
701          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
702          */
703         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
704         return false;
705 }
706
707 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
708
709 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
710 {
711         return false;
712 }
713
714 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
715
716 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
717 bool sched_can_stop_tick(void)
718 {
719         /*
720          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
721          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
722          */
723         if (current->policy == SCHED_FIFO)
724                 return true;
725
726         /*
727          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
728          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
729          */
730         if (current->policy == SCHED_RR) {
731                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
732
733                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
734         }
735
736         /*
737          * More than one running task need preemption.
738          * nr_running update is assumed to be visible
739          * after IPI is sent from wakers.
740          */
741         if (this_rq()->nr_running > 1)
742                 return false;
743
744         return true;
745 }
746 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
747
748 void sched_avg_update(struct rq *rq)
749 {
750         s64 period = sched_avg_period();
751
752         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
753                 /*
754                  * Inline assembly required to prevent the compiler
755                  * optimising this loop into a divmod call.
756                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
757                  */
758                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
759                 rq->age_stamp += period;
760                 rq->rt_avg /= 2;
761         }
762 }
763
764 #endif /* CONFIG_SMP */
765
766 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
767                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
768 /*
769  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
770  * node and @up when leaving it for the final time.
771  *
772  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
773  */
774 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
775                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
776 {
777         struct task_group *parent, *child;
778         int ret;
779
780         parent = from;
781
782 down:
783         ret = (*down)(parent, data);
784         if (ret)
785                 goto out;
786         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
787                 parent = child;
788                 goto down;
789
790 up:
791                 continue;
792         }
793         ret = (*up)(parent, data);
794         if (ret || parent == from)
795                 goto out;
796
797         child = parent;
798         parent = parent->parent;
799         if (parent)
800                 goto up;
801 out:
802         return ret;
803 }
804
805 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
806 {
807         return 0;
808 }
809 #endif
810
811 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
812 {
813         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
814         struct load_weight *load = &p->se.load;
815
816         /*
817          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
818          */
819         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
820                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
821                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
822                 return;
823         }
824
825         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
826         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
827 }
828
829 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
830 {
831         update_rq_clock(rq);
832         sched_info_queued(rq, p);
833         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
834 }
835
836 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
837 {
838         update_rq_clock(rq);
839         sched_info_dequeued(rq, p);
840         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
841 }
842
843 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
844 {
845         if (task_contributes_to_load(p))
846                 rq->nr_uninterruptible--;
847
848         enqueue_task(rq, p, flags);
849 }
850
851 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
852 {
853         if (task_contributes_to_load(p))
854                 rq->nr_uninterruptible++;
855
856         dequeue_task(rq, p, flags);
857 }
858
859 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
860 {
861 /*
862  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
863  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
864  */
865 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
866         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
867 #endif
868 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
869         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
870
871         /*
872          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
873          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
874          * {soft,}irq region.
875          *
876          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
877          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
878          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
879          * monotonic.
880          *
881          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
882          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
883          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
884          * atomic ops.
885          */
886         if (irq_delta > delta)
887                 irq_delta = delta;
888
889         rq->prev_irq_time += irq_delta;
890         delta -= irq_delta;
891 #endif
892 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
893         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
894                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
895                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
896
897                 if (unlikely(steal > delta))
898                         steal = delta;
899
900                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
901                 delta -= steal;
902         }
903 #endif
904
905         rq->clock_task += delta;
906
907 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
908         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
909                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
910 #endif
911 }
912
913 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
914 {
915         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
916         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
917
918         if (stop) {
919                 /*
920                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
921                  * userspace knows about and won't get confused about.
922                  *
923                  * Also, it will make PI more or less work without too
924                  * much confusion -- but then, stop work should not
925                  * rely on PI working anyway.
926                  */
927                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
928
929                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
930         }
931
932         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
933
934         if (old_stop) {
935                 /*
936                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
937                  * it can die in pieces.
938                  */
939                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
940         }
941 }
942
943 /*
944  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
945  */
946 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
947 {
948         return p->static_prio;
949 }
950
951 /*
952  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
953  * without taking RT-inheritance into account. Might be
954  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
955  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
956  * estimator recalculates.
957  */
958 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
959 {
960         int prio;
961
962         if (task_has_dl_policy(p))
963                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
964         else if (task_has_rt_policy(p))
965                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
966         else
967                 prio = __normal_prio(p);
968         return prio;
969 }
970
971 /*
972  * Calculate the current priority, i.e. the priority
973  * taken into account by the scheduler. This value might
974  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
975  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
976  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
977  */
978 static int effective_prio(struct task_struct *p)
979 {
980         p->normal_prio = normal_prio(p);
981         /*
982          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
983          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
984          * to the normal priority:
985          */
986         if (!rt_prio(p->prio))
987                 return p->normal_prio;
988         return p->prio;
989 }
990
991 /**
992  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
993  * @p: the task in question.
994  *
995  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
996  */
997 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
998 {
999         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1000 }
1001
1002 /*
1003  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1004  * use the balance_callback list if you want balancing.
1005  *
1006  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1007  * balance_callback().
1008  */
1009 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1010                                        const struct sched_class *prev_class,
1011                                        int oldprio)
1012 {
1013         if (prev_class != p->sched_class) {
1014                 if (prev_class->switched_from)
1015                         prev_class->switched_from(rq, p);
1016
1017                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1018         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1019                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1020 }
1021
1022 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1023 {
1024         const struct sched_class *class;
1025
1026         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1027                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1028         } else {
1029                 for_each_class(class) {
1030                         if (class == rq->curr->sched_class)
1031                                 break;
1032                         if (class == p->sched_class) {
1033                                 resched_curr(rq);
1034                                 break;
1035                         }
1036                 }
1037         }
1038
1039         /*
1040          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1041          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1042          */
1043         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1044                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1045 }
1046
1047 #ifdef CONFIG_SMP
1048 /*
1049  * This is how migration works:
1050  *
1051  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1052  *    stop_one_cpu().
1053  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1054  *    off the CPU)
1055  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1056  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1057  *    it and puts it into the right queue.
1058  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1059  *    is done.
1060  */
1061
1062 /*
1063  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1064  *
1065  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1066  */
1067 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1068 {
1069         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1070
1071         dequeue_task(rq, p, 0);
1072         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1073         set_task_cpu(p, new_cpu);
1074         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1075
1076         rq = cpu_rq(new_cpu);
1077
1078         raw_spin_lock(&rq->lock);
1079         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1080         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1081         enqueue_task(rq, p, 0);
1082         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1083
1084         return rq;
1085 }
1086
1087 struct migration_arg {
1088         struct task_struct *task;
1089         int dest_cpu;
1090 };
1091
1092 /*
1093  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1094  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1095  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1096  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1097  *
1098  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1099  * as the task is no longer on this CPU.
1100  */
1101 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1102 {
1103         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1104                 return rq;
1105
1106         /* Affinity changed (again). */
1107         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1108                 return rq;
1109
1110         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1111
1112         return rq;
1113 }
1114
1115 /*
1116  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1117  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1118  * 'pushing' onto another runqueue.
1119  */
1120 static int migration_cpu_stop(void *data)
1121 {
1122         struct migration_arg *arg = data;
1123         struct task_struct *p = arg->task;
1124         struct rq *rq = this_rq();
1125
1126         /*
1127          * The original target cpu might have gone down and we might
1128          * be on another cpu but it doesn't matter.
1129          */
1130         local_irq_disable();
1131         /*
1132          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1133          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1134          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1135          */
1136         sched_ttwu_pending();
1137
1138         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1139         raw_spin_lock(&rq->lock);
1140         /*
1141          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1142          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1143          * we're holding p->pi_lock.
1144          */
1145         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1146                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1147         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1148         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1149
1150         local_irq_enable();
1151         return 0;
1152 }
1153
1154 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1155 {
1156         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
1157                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1158
1159         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1160         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1161 }
1162
1163 /*
1164  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1165  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1166  * is removed from the allowed bitmask.
1167  *
1168  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1169  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1170  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1171  */
1172 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1173 {
1174         unsigned long flags;
1175         struct rq *rq;
1176         unsigned int dest_cpu;
1177         int ret = 0;
1178
1179         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1180
1181         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1182                 goto out;
1183
1184         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1185                 ret = -EINVAL;
1186                 goto out;
1187         }
1188
1189         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1190
1191         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1192         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1193                 goto out;
1194
1195         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1196         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1197                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1198                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1199                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1200                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1201                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1202                 return 0;
1203         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1204                 /*
1205                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1206                  * afterwards anyway.
1207                  */
1208                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1209                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1210                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1211         }
1212 out:
1213         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1214
1215         return ret;
1216 }
1217 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1218
1219 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1220 {
1221 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1222         /*
1223          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1224          * ttwu() will sort out the placement.
1225          */
1226         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1227                         !p->on_rq);
1228
1229 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1230         /*
1231          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1232          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1233          *
1234          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1235          * see task_group().
1236          *
1237          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1238          * task_rq_lock().
1239          */
1240         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1241                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1242 #endif
1243 #endif
1244
1245         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1246
1247         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1248                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1249                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1250                 p->se.nr_migrations++;
1251                 perf_event_task_migrate(p);
1252         }
1253
1254         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1255 }
1256
1257 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1258 {
1259         if (task_on_rq_queued(p)) {
1260                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1261
1262                 src_rq = task_rq(p);
1263                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1264
1265                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1266                 set_task_cpu(p, cpu);
1267                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1268                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1269         } else {
1270                 /*
1271                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1272                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1273                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1274                  */
1275                 p->wake_cpu = cpu;
1276         }
1277 }
1278
1279 struct migration_swap_arg {
1280         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1281         int src_cpu, dst_cpu;
1282 };
1283
1284 static int migrate_swap_stop(void *data)
1285 {
1286         struct migration_swap_arg *arg = data;
1287         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1288         int ret = -EAGAIN;
1289
1290         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1291         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1292
1293         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1294                         &arg->dst_task->pi_lock);
1295         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1296         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1297                 goto unlock;
1298
1299         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1300                 goto unlock;
1301
1302         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1303                 goto unlock;
1304
1305         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1306                 goto unlock;
1307
1308         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1309         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1310
1311         ret = 0;
1312
1313 unlock:
1314         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1315         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1316         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1317
1318         return ret;
1319 }
1320
1321 /*
1322  * Cross migrate two tasks
1323  */
1324 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1325 {
1326         struct migration_swap_arg arg;
1327         int ret = -EINVAL;
1328
1329         arg = (struct migration_swap_arg){
1330                 .src_task = cur,
1331                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1332                 .dst_task = p,
1333                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1334         };
1335
1336         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1337                 goto out;
1338
1339         /*
1340          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1341          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1342          */
1343         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1344                 goto out;
1345
1346         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1347                 goto out;
1348
1349         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1350                 goto out;
1351
1352         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1353         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1354
1355 out:
1356         return ret;
1357 }
1358
1359 /*
1360  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1361  *
1362  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1363  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1364  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1365  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1366  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1367  * @p has remained unscheduled the whole time.
1368  *
1369  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1370  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1371  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1372  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1373  * waiting to become inactive.
1374  */
1375 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1376 {
1377         unsigned long flags;
1378         int running, queued;
1379         unsigned long ncsw;
1380         struct rq *rq;
1381
1382         for (;;) {
1383                 /*
1384                  * We do the initial early heuristics without holding
1385                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1386                  * the runqueue lock when things look like they will
1387                  * work out!
1388                  */
1389                 rq = task_rq(p);
1390
1391                 /*
1392                  * If the task is actively running on another CPU
1393                  * still, just relax and busy-wait without holding
1394                  * any locks.
1395                  *
1396                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1397                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1398                  * But we don't care, since "task_running()" will
1399                  * return false if the runqueue has changed and p
1400                  * is actually now running somewhere else!
1401                  */
1402                 while (task_running(rq, p)) {
1403                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1404                                 return 0;
1405                         cpu_relax();
1406                 }
1407
1408                 /*
1409                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1410                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1411                  * just go back and repeat.
1412                  */
1413                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1414                 trace_sched_wait_task(p);
1415                 running = task_running(rq, p);
1416                 queued = task_on_rq_queued(p);
1417                 ncsw = 0;
1418                 if (!match_state || p->state == match_state)
1419                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1420                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1421
1422                 /*
1423                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1424                  */
1425                 if (unlikely(!ncsw))
1426                         break;
1427
1428                 /*
1429                  * Was it really running after all now that we
1430                  * checked with the proper locks actually held?
1431                  *
1432                  * Oops. Go back and try again..
1433                  */
1434                 if (unlikely(running)) {
1435                         cpu_relax();
1436                         continue;
1437                 }
1438
1439                 /*
1440                  * It's not enough that it's not actively running,
1441                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1442                  * preempted!
1443                  *
1444                  * So if it was still runnable (but just not actively
1445                  * running right now), it's preempted, and we should
1446                  * yield - it could be a while.
1447                  */
1448                 if (unlikely(queued)) {
1449                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1450
1451                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1452                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1453                         continue;
1454                 }
1455
1456                 /*
1457                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1458                  * runnable, which means that it will never become
1459                  * running in the future either. We're all done!
1460                  */
1461                 break;
1462         }
1463
1464         return ncsw;
1465 }
1466
1467 /***
1468  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1469  * @p: the to-be-kicked thread
1470  *
1471  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1472  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1473  *
1474  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1475  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1476  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1477  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1478  * achieved as well.
1479  */
1480 void kick_process(struct task_struct *p)
1481 {
1482         int cpu;
1483
1484         preempt_disable();
1485         cpu = task_cpu(p);
1486         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1487                 smp_send_reschedule(cpu);
1488         preempt_enable();
1489 }
1490 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1491
1492 /*
1493  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1494  */
1495 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1496 {
1497         int nid = cpu_to_node(cpu);
1498         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1499         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1500         int dest_cpu;
1501
1502         /*
1503          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1504          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1505          * select the cpu on the other node.
1506          */
1507         if (nid != -1) {
1508                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1509
1510                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1511                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1512                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1513                                 continue;
1514                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1515                                 continue;
1516                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1517                                 return dest_cpu;
1518                 }
1519         }
1520
1521         for (;;) {
1522                 /* Any allowed, online CPU? */
1523                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1524                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1525                                 continue;
1526                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1527                                 continue;
1528                         goto out;
1529                 }
1530
1531                 switch (state) {
1532                 case cpuset:
1533                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1534                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1535                         state = possible;
1536                         break;
1537
1538                 case possible:
1539                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1540                         state = fail;
1541                         break;
1542
1543                 case fail:
1544                         BUG();
1545                         break;
1546                 }
1547         }
1548
1549 out:
1550         if (state != cpuset) {
1551                 /*
1552                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1553                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1554                  * leave kernel.
1555                  */
1556                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1557                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1558                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1559                 }
1560         }
1561
1562         return dest_cpu;
1563 }
1564
1565 /*
1566  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1567  */
1568 static inline
1569 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1570 {
1571         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1572
1573         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1574                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1575
1576         /*
1577          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1578          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1579          * cpu.
1580          *
1581          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1582          *
1583          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1584          *   not worry about this generic constraint ]
1585          */
1586         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1587                      !cpu_online(cpu)))
1588                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1589
1590         return cpu;
1591 }
1592
1593 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1594 {
1595         s64 diff = sample - *avg;
1596         *avg += diff >> 3;
1597 }
1598 #endif /* CONFIG_SMP */
1599
1600 static void
1601 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1602 {
1603 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1604         struct rq *rq = this_rq();
1605
1606 #ifdef CONFIG_SMP
1607         int this_cpu = smp_processor_id();
1608
1609         if (cpu == this_cpu) {
1610                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1611                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1612         } else {
1613                 struct sched_domain *sd;
1614
1615                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1616                 rcu_read_lock();
1617                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1618                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1619                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1620                                 break;
1621                         }
1622                 }
1623                 rcu_read_unlock();
1624         }
1625
1626         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1627                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1628
1629 #endif /* CONFIG_SMP */
1630
1631         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1632         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1633
1634         if (wake_flags & WF_SYNC)
1635                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1636
1637 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1638 }
1639
1640 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1641 {
1642         activate_task(rq, p, en_flags);
1643         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1644
1645         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1646         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1647                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1648 }
1649
1650 /*
1651  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1652  */
1653 static void
1654 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1655 {
1656         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1657         trace_sched_wakeup(p, true);
1658
1659         p->state = TASK_RUNNING;
1660 #ifdef CONFIG_SMP
1661         if (p->sched_class->task_woken) {
1662                 /*
1663                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1664                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1665                  */
1666                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1667                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1668                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1669         }
1670
1671         if (rq->idle_stamp) {
1672                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1673                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1674
1675                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1676
1677                 if (rq->avg_idle > max)
1678                         rq->avg_idle = max;
1679
1680                 rq->idle_stamp = 0;
1681         }
1682 #endif
1683 }
1684
1685 static void
1686 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1687 {
1688         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1689
1690 #ifdef CONFIG_SMP
1691         if (p->sched_contributes_to_load)
1692                 rq->nr_uninterruptible--;
1693 #endif
1694
1695         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1696         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1697 }
1698
1699 /*
1700  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1701  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1702  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1703  * the task is still ->on_rq.
1704  */
1705 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1706 {
1707         struct rq *rq;
1708         int ret = 0;
1709
1710         rq = __task_rq_lock(p);
1711         if (task_on_rq_queued(p)) {
1712                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1713                 update_rq_clock(rq);
1714                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1715                 ret = 1;
1716         }
1717         __task_rq_unlock(rq);
1718
1719         return ret;
1720 }
1721
1722 #ifdef CONFIG_SMP
1723 void sched_ttwu_pending(void)
1724 {
1725         struct rq *rq = this_rq();
1726         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1727         struct task_struct *p;
1728         unsigned long flags;
1729
1730         if (!llist)
1731                 return;
1732
1733         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1734         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1735
1736         while (llist) {
1737                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1738                 llist = llist_next(llist);
1739                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1740         }
1741
1742         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1743         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1744 }
1745
1746 void scheduler_ipi(void)
1747 {
1748         /*
1749          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1750          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1751          * this IPI.
1752          */
1753         preempt_fold_need_resched();
1754
1755         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1756                 return;
1757
1758         /*
1759          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1760          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1761          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1762          * we do call them.
1763          *
1764          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1765          * properly.
1766          *
1767          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1768          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1769          * somewhat pessimize the simple resched case.
1770          */
1771         irq_enter();
1772         sched_ttwu_pending();
1773
1774         /*
1775          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1776          */
1777         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1778                 this_rq()->idle_balance = 1;
1779                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1780         }
1781         irq_exit();
1782 }
1783
1784 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1785 {
1786         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1787
1788         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1789                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1790                         smp_send_reschedule(cpu);
1791                 else
1792                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1793         }
1794 }
1795
1796 void wake_up_if_idle(int cpu)
1797 {
1798         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1799         unsigned long flags;
1800
1801         rcu_read_lock();
1802
1803         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1804                 goto out;
1805
1806         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1807                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1808         } else {
1809                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1810                 if (is_idle_task(rq->curr))
1811                         smp_send_reschedule(cpu);
1812                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1813                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1814         }
1815
1816 out:
1817         rcu_read_unlock();
1818 }
1819
1820 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1821 {
1822         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1823 }
1824 #endif /* CONFIG_SMP */
1825
1826 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1827 {
1828         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1829
1830 #if defined(CONFIG_SMP)
1831         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1832                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1833                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1834                 return;
1835         }
1836 #endif
1837
1838         raw_spin_lock(&rq->lock);
1839         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1840         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1841         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1842         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1843 }
1844
1845 /**
1846  * try_to_wake_up - wake up a thread
1847  * @p: the thread to be awakened
1848  * @state: the mask of task states that can be woken
1849  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1850  *
1851  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1852  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1853  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1854  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1855  * runnable without the overhead of this.
1856  *
1857  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1858  * or @state didn't match @p's state.
1859  */
1860 static int
1861 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1862 {
1863         unsigned long flags;
1864         int cpu, success = 0;
1865
1866         /*
1867          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1868          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1869          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1870          * set_current_state() the waiting thread does.
1871          */
1872         smp_mb__before_spinlock();
1873         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1874         if (!(p->state & state))
1875                 goto out;
1876
1877         success = 1; /* we're going to change ->state */
1878         cpu = task_cpu(p);
1879
1880         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1881                 goto stat;
1882
1883 #ifdef CONFIG_SMP
1884         /*
1885          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1886          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1887          */
1888         while (p->on_cpu)
1889                 cpu_relax();
1890         /*
1891          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1892          */
1893         smp_rmb();
1894
1895         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1896         p->state = TASK_WAKING;
1897
1898         if (p->sched_class->task_waking)
1899                 p->sched_class->task_waking(p);
1900
1901         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1902         if (task_cpu(p) != cpu) {
1903                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1904                 set_task_cpu(p, cpu);
1905         }
1906 #endif /* CONFIG_SMP */
1907
1908         ttwu_queue(p, cpu);
1909 stat:
1910         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1911 out:
1912         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1913
1914         return success;
1915 }
1916
1917 /**
1918  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1919  * @p: the thread to be awakened
1920  *
1921  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1922  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1923  * the current task.
1924  */
1925 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1926 {
1927         struct rq *rq = task_rq(p);
1928
1929         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1930             WARN_ON_ONCE(p == current))
1931                 return;
1932
1933         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1934
1935         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1936                 /*
1937                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
1938                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
1939                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
1940                  * not yet picked a replacement task.
1941                  */
1942                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1943                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1944                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1945                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1946                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1947         }
1948
1949         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1950                 goto out;
1951
1952         if (!task_on_rq_queued(p))
1953                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1954
1955         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1956         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1957 out:
1958         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1959 }
1960
1961 /**
1962  * wake_up_process - Wake up a specific process
1963  * @p: The process to be woken up.
1964  *
1965  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1966  * processes.
1967  *
1968  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1969  *
1970  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1971  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1972  */
1973 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1974 {
1975         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1976         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1977 }
1978 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1979
1980 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1981 {
1982         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1983 }
1984
1985 /*
1986  * This function clears the sched_dl_entity static params.
1987  */
1988 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
1989 {
1990         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
1991
1992         dl_se->dl_runtime = 0;
1993         dl_se->dl_deadline = 0;
1994         dl_se->dl_period = 0;
1995         dl_se->flags = 0;
1996         dl_se->dl_bw = 0;
1997
1998         dl_se->dl_throttled = 0;
1999         dl_se->dl_new = 1;
2000         dl_se->dl_yielded = 0;
2001 }
2002
2003 /*
2004  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2005  * p is forked by current.
2006  *
2007  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2008  */
2009 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2010 {
2011         p->on_rq                        = 0;
2012
2013         p->se.on_rq                     = 0;
2014         p->se.exec_start                = 0;
2015         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2016         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2017         p->se.nr_migrations             = 0;
2018         p->se.vruntime                  = 0;
2019 #ifdef CONFIG_SMP
2020         p->se.avg.decay_count           = 0;
2021 #endif
2022         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2023
2024 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2025         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2026 #endif
2027
2028         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2029         init_dl_task_timer(&p->dl);
2030         __dl_clear_params(p);
2031
2032         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2033
2034 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2035         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2036 #endif
2037
2038 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2039         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2040                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2041                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2042         }
2043
2044         if (clone_flags & CLONE_VM)
2045                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2046         else
2047                 p->numa_preferred_nid = -1;
2048
2049         p->node_stamp = 0ULL;
2050         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2051         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2052         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2053         p->numa_faults = NULL;
2054         p->last_task_numa_placement = 0;
2055         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2056
2057         p->numa_group = NULL;
2058 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2059 }
2060
2061 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2062 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2063 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2064 {
2065         if (enabled)
2066                 sched_feat_set("NUMA");
2067         else
2068                 sched_feat_set("NO_NUMA");
2069 }
2070 #else
2071 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
2072
2073 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2074 {
2075         numabalancing_enabled = enabled;
2076 }
2077 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2078
2079 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2080 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2081                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2082 {
2083         struct ctl_table t;
2084         int err;
2085         int state = numabalancing_enabled;
2086
2087         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2088                 return -EPERM;
2089
2090         t = *table;
2091         t.data = &state;
2092         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2093         if (err < 0)
2094                 return err;
2095         if (write)
2096                 set_numabalancing_state(state);
2097         return err;
2098 }
2099 #endif
2100 #endif
2101
2102 /*
2103  * fork()/clone()-time setup:
2104  */
2105 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2106 {
2107         unsigned long flags;
2108         int cpu = get_cpu();
2109
2110         __sched_fork(clone_flags, p);
2111         /*
2112          * We mark the process as running here. This guarantees that
2113          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2114          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2115          */
2116         p->state = TASK_RUNNING;
2117
2118         /*
2119          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2120          */
2121         p->prio = current->normal_prio;
2122
2123         /*
2124          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2125          */
2126         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2127                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2128                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2129                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2130                         p->rt_priority = 0;
2131                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2132                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2133
2134                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2135                 set_load_weight(p);
2136
2137                 /*
2138                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2139                  * fulfilled its duty:
2140                  */
2141                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2142         }
2143
2144         if (dl_prio(p->prio)) {
2145                 put_cpu();
2146                 return -EAGAIN;
2147         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2148                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2149         } else {
2150                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2151         }
2152
2153         if (p->sched_class->task_fork)
2154                 p->sched_class->task_fork(p);
2155
2156         /*
2157          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2158          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2159          * is ran before sched_fork().
2160          *
2161          * Silence PROVE_RCU.
2162          */
2163         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2164         set_task_cpu(p, cpu);
2165         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2166
2167 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2168         if (likely(sched_info_on()))
2169                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2170 #endif
2171 #if defined(CONFIG_SMP)
2172         p->on_cpu = 0;
2173 #endif
2174         init_task_preempt_count(p);
2175 #ifdef CONFIG_SMP
2176         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2177         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2178 #endif
2179
2180         put_cpu();
2181         return 0;
2182 }
2183
2184 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2185 {
2186         if (runtime == RUNTIME_INF)
2187                 return 1ULL << 20;
2188
2189         /*
2190          * Doing this here saves a lot of checks in all
2191          * the calling paths, and returning zero seems
2192          * safe for them anyway.
2193          */
2194         if (period == 0)
2195                 return 0;
2196
2197         return div64_u64(runtime << 20, period);
2198 }
2199
2200 #ifdef CONFIG_SMP
2201 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2202 {
2203         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held(),
2204                            "sched RCU must be held");
2205         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2206 }
2207
2208 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2209 {
2210         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2211         int cpus = 0;
2212
2213         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held(),
2214                            "sched RCU must be held");
2215         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2216                 cpus++;
2217
2218         return cpus;
2219 }
2220 #else
2221 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2222 {
2223         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2224 }
2225
2226 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2227 {
2228         return 1;
2229 }
2230 #endif
2231
2232 /*
2233  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2234  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2235  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2236  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2237  *
2238  * This function is called while holding p's rq->lock.
2239  *
2240  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2241  * __setparam_dl().
2242  */
2243 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2244                        const struct sched_attr *attr)
2245 {
2246
2247         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2248         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2249         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2250         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2251         int cpus, err = -1;
2252
2253         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2254                 return 0;
2255
2256         /*
2257          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2258          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2259          * allocated bandwidth of the container.
2260          */
2261         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2262         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2263         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2264             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2265                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2266                 err = 0;
2267         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2268                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2269                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2270                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2271                 err = 0;
2272         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2273                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2274                 err = 0;
2275         }
2276         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2277
2278         return err;
2279 }
2280
2281 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2282
2283 /*
2284  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2285  *
2286  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2287  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2288  * on the runqueue and wakes it.
2289  */
2290 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2291 {
2292         unsigned long flags;
2293         struct rq *rq;
2294
2295         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2296 #ifdef CONFIG_SMP
2297         /*
2298          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2299          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2300          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2301          */
2302         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2303 #endif
2304
2305         /* Initialize new task's runnable average */
2306         init_task_runnable_average(p);
2307         rq = __task_rq_lock(p);
2308         activate_task(rq, p, 0);
2309         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2310         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2311         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2312 #ifdef CONFIG_SMP
2313         if (p->sched_class->task_woken)
2314                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2315 #endif
2316         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2317 }
2318
2319 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2320
2321 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2322
2323 /**
2324  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2325  * @notifier: notifier struct to register
2326  */
2327 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2328 {
2329         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2330         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2331 }
2332 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2333
2334 /**
2335  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2336  * @notifier: notifier struct to unregister
2337  *
2338  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2339  */
2340 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2341 {
2342         hlist_del(&notifier->link);
2343         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2344 }
2345 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2346
2347 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2348 {
2349         struct preempt_notifier *notifier;
2350
2351         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2352                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2353 }
2354
2355 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2356 {
2357         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2358                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2359 }
2360
2361 static void
2362 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2363                                    struct task_struct *next)
2364 {
2365         struct preempt_notifier *notifier;
2366
2367         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2368                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2369 }
2370
2371 static __always_inline void
2372 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2373                                  struct task_struct *next)
2374 {
2375         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2376                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2377 }
2378
2379 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2380
2381 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2382 {
2383 }
2384
2385 static inline void
2386 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2387                                  struct task_struct *next)
2388 {
2389 }
2390
2391 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2392
2393 /**
2394  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2395  * @rq: the runqueue preparing to switch
2396  * @prev: the current task that is being switched out
2397  * @next: the task we are going to switch to.
2398  *
2399  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2400  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2401  * switch.
2402  *
2403  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2404  * hooks.
2405  */
2406 static inline void
2407 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2408                     struct task_struct *next)
2409 {
2410         trace_sched_switch(prev, next);
2411         sched_info_switch(rq, prev, next);
2412         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2413         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2414         prepare_lock_switch(rq, next);
2415         prepare_arch_switch(next);
2416 }
2417
2418 /**
2419  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2420  * @prev: the thread we just switched away from.
2421  *
2422  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2423  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2424  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2425  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2426  *
2427  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2428  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2429  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2430  * details.)
2431  *
2432  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2433  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2434  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2435  * because prev may have moved to another CPU.
2436  */
2437 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2438         __releases(rq->lock)
2439 {
2440         struct rq *rq = this_rq();
2441         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2442         long prev_state;
2443
2444         rq->prev_mm = NULL;
2445
2446         /*
2447          * A task struct has one reference for the use as "current".
2448          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2449          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2450          * the scheduled task must drop that reference.
2451          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2452          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2453          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2454          * be dropped twice.
2455          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2456          */
2457         prev_state = prev->state;
2458         vtime_task_switch(prev);
2459         finish_arch_switch(prev);
2460         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2461         finish_lock_switch(rq, prev);
2462         finish_arch_post_lock_switch();
2463
2464         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2465         if (mm)
2466                 mmdrop(mm);
2467         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2468                 if (prev->sched_class->task_dead)
2469                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2470
2471                 /*
2472                  * Remove function-return probe instances associated with this
2473                  * task and put them back on the free list.
2474                  */
2475                 kprobe_flush_task(prev);
2476                 put_task_struct(prev);
2477         }
2478
2479         tick_nohz_task_switch(current);
2480         return rq;
2481 }
2482
2483 #ifdef CONFIG_SMP
2484
2485 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2486 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2487 {
2488         struct callback_head *head, *next;
2489         void (*func)(struct rq *rq);
2490         unsigned long flags;
2491
2492         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2493         head = rq->balance_callback;
2494         rq->balance_callback = NULL;
2495         while (head) {
2496                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2497                 next = head->next;
2498                 head->next = NULL;
2499                 head = next;
2500
2501                 func(rq);
2502         }
2503         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2504 }
2505
2506 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2507 {
2508         if (unlikely(rq->balance_callback))
2509                 __balance_callback(rq);
2510 }
2511
2512 #else
2513
2514 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2515 {
2516 }
2517
2518 #endif
2519
2520 /**
2521  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2522  * @prev: the thread we just switched away from.
2523  */
2524 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2525         __releases(rq->lock)
2526 {
2527         struct rq *rq;
2528
2529         /* finish_task_switch() drops rq->lock and enables preemtion */
2530         preempt_disable();
2531         rq = finish_task_switch(prev);
2532         balance_callback(rq);
2533         preempt_enable();
2534
2535         if (current->set_child_tid)
2536                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2537 }
2538
2539 /*
2540  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2541  */
2542 static inline struct rq *
2543 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2544                struct task_struct *next)
2545 {
2546         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2547
2548         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2549
2550         mm = next->mm;
2551         oldmm = prev->active_mm;
2552         /*
2553          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2554          * combine the page table reload and the switch backend into
2555          * one hypercall.
2556          */
2557         arch_start_context_switch(prev);
2558
2559         if (!mm) {
2560                 next->active_mm = oldmm;
2561                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2562                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2563         } else
2564                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2565
2566         if (!prev->mm) {
2567                 prev->active_mm = NULL;
2568                 rq->prev_mm = oldmm;
2569         }
2570         /*
2571          * Since the runqueue lock will be released by the next
2572          * task (which is an invalid locking op but in the case
2573          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2574          * do an early lockdep release here:
2575          */
2576         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2577         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2578
2579         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2580         switch_to(prev, next, prev);
2581         barrier();
2582
2583         return finish_task_switch(prev);
2584 }
2585
2586 /*
2587  * nr_running and nr_context_switches:
2588  *
2589  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2590  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2591  */
2592 unsigned long nr_running(void)
2593 {
2594         unsigned long i, sum = 0;
2595
2596         for_each_online_cpu(i)
2597                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2598
2599         return sum;
2600 }
2601
2602 /*
2603  * Check if only the current task is running on the cpu.
2604  */
2605 bool single_task_running(void)
2606 {
2607         if (cpu_rq(smp_processor_id())->nr_running == 1)
2608                 return true;
2609         else
2610                 return false;
2611 }
2612 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2613
2614 unsigned long long nr_context_switches(void)
2615 {
2616         int i;
2617         unsigned long long sum = 0;
2618
2619         for_each_possible_cpu(i)
2620                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2621
2622         return sum;
2623 }
2624
2625 unsigned long nr_iowait(void)
2626 {
2627         unsigned long i, sum = 0;
2628
2629         for_each_possible_cpu(i)
2630                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2631
2632         return sum;
2633 }
2634
2635 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2636 {
2637         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2638         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2639 }
2640
2641 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2642 {
2643         struct rq *rq = this_rq();
2644         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2645         *load = rq->load.weight;
2646 }
2647
2648 #ifdef CONFIG_SMP
2649
2650 /*
2651  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2652  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2653  */
2654 void sched_exec(void)
2655 {
2656         struct task_struct *p = current;
2657         unsigned long flags;
2658         int dest_cpu;
2659
2660         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2661         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2662         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2663                 goto unlock;
2664
2665         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2666                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2667
2668                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2669                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2670                 return;
2671         }
2672 unlock:
2673         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2674 }
2675
2676 #endif
2677
2678 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2679 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2680
2681 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2682 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2683
2684 /*
2685  * Return accounted runtime for the task.
2686  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2687  * pending runtime that have not been accounted yet.
2688  */
2689 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2690 {
2691         unsigned long flags;
2692         struct rq *rq;
2693         u64 ns;
2694
2695 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2696         /*
2697          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2698          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2699          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2700          *
2701          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2702          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2703          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2704          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2705          * been accounted, so we're correct here as well.
2706          */
2707         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2708                 return p->se.sum_exec_runtime;
2709 #endif
2710
2711         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2712         /*
2713          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2714          * project cycles that may never be accounted to this
2715          * thread, breaking clock_gettime().
2716          */
2717         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2718                 update_rq_clock(rq);
2719                 p->sched_class->update_curr(rq);
2720         }
2721         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2722         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2723
2724         return ns;
2725 }
2726
2727 /*
2728  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2729  * We call it with interrupts disabled.
2730  */
2731 void scheduler_tick(void)
2732 {
2733         int cpu = smp_processor_id();
2734         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2735         struct task_struct *curr = rq->curr;
2736
2737         sched_clock_tick();
2738
2739         raw_spin_lock(&rq->lock);
2740         update_rq_clock(rq);
2741         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2742         update_cpu_load_active(rq);
2743         calc_global_load_tick(rq);
2744         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2745
2746         perf_event_task_tick();
2747
2748 #ifdef CONFIG_SMP
2749         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2750         trigger_load_balance(rq);
2751 #endif
2752         rq_last_tick_reset(rq);
2753 }
2754
2755 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2756 /**
2757  * scheduler_tick_max_deferment
2758  *
2759  * Keep at least one tick per second when a single
2760  * active task is running because the scheduler doesn't
2761  * yet completely support full dynticks environment.
2762  *
2763  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2764  * balancing, etc... continue to move forward, even
2765  * with a very low granularity.
2766  *
2767  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2768  */
2769 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2770 {
2771         struct rq *rq = this_rq();
2772         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2773
2774         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2775
2776         if (time_before_eq(next, now))
2777                 return 0;
2778
2779         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2780 }
2781 #endif
2782
2783 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2784 {
2785         if (in_lock_functions(addr)) {
2786                 addr = CALLER_ADDR2;
2787                 if (in_lock_functions(addr))
2788                         addr = CALLER_ADDR3;
2789         }
2790         return addr;
2791 }
2792
2793 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2794                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2795
2796 void preempt_count_add(int val)
2797 {
2798 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2799         /*
2800          * Underflow?
2801          */
2802         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2803                 return;
2804 #endif
2805         __preempt_count_add(val);
2806 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2807         /*
2808          * Spinlock count overflowing soon?
2809          */
2810         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2811                                 PREEMPT_MASK - 10);
2812 #endif
2813         if (preempt_count() == val) {
2814                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2815 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2816                 current->preempt_disable_ip = ip;
2817 #endif
2818                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2819         }
2820 }
2821 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2822 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2823
2824 void preempt_count_sub(int val)
2825 {
2826 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2827         /*
2828          * Underflow?
2829          */
2830         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2831                 return;
2832         /*
2833          * Is the spinlock portion underflowing?
2834          */
2835         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2836                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2837                 return;
2838 #endif
2839
2840         if (preempt_count() == val)
2841                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2842         __preempt_count_sub(val);
2843 }
2844 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2845 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2846
2847 #endif
2848
2849 /*
2850  * Print scheduling while atomic bug:
2851  */
2852 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2853 {
2854         if (oops_in_progress)
2855                 return;
2856
2857         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2858                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2859
2860         debug_show_held_locks(prev);
2861         print_modules();
2862         if (irqs_disabled())
2863                 print_irqtrace_events(prev);
2864 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2865         if (in_atomic_preempt_off()) {
2866                 pr_err("Preemption disabled at:");
2867                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2868                 pr_cont("\n");
2869         }
2870 #endif
2871         dump_stack();
2872         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2873 }
2874
2875 /*
2876  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2877  */
2878 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2879 {
2880 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2881         BUG_ON(unlikely(task_stack_end_corrupted(prev)));
2882 #endif
2883         /*
2884          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2885          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2886          * if we are scheduling when we should not.
2887          */
2888         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2889                 __schedule_bug(prev);
2890         rcu_sleep_check();
2891
2892         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2893
2894         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2895 }
2896
2897 /*
2898  * Pick up the highest-prio task:
2899  */
2900 static inline struct task_struct *
2901 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2902 {
2903         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2904         struct task_struct *p;
2905
2906         /*
2907          * Optimization: we know that if all tasks are in
2908          * the fair class we can call that function directly:
2909          */
2910         if (likely(prev->sched_class == class &&
2911                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2912                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2913                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2914                         goto again;
2915
2916                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2917                 if (unlikely(!p))
2918                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2919
2920                 return p;
2921         }
2922
2923 again:
2924         for_each_class(class) {
2925                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2926                 if (p) {
2927                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2928                                 goto again;
2929                         return p;
2930                 }
2931         }
2932
2933         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2934 }
2935
2936 /*
2937  * __schedule() is the main scheduler function.
2938  *
2939  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2940  *
2941  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2942  *
2943  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2944  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2945  *
2946  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2947  *      interrupt handler scheduler_tick().
2948  *
2949  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2950  *      task to the run-queue and that's it.
2951  *
2952  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2953  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2954  *      called on the nearest possible occasion:
2955  *
2956  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2957  *
2958  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2959  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2960  *           spin_unlock()!)
2961  *
2962  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2963  *           preemptible context
2964  *
2965  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2966  *         then at the next:
2967  *
2968  *          - cond_resched() call
2969  *          - explicit schedule() call
2970  *          - return from syscall or exception to user-space
2971  *          - return from interrupt-handler to user-space
2972  *
2973  * WARNING: must be called with preemption disabled!
2974  */
2975 static void __sched __schedule(void)
2976 {
2977         struct task_struct *prev, *next;
2978         unsigned long *switch_count;
2979         struct rq *rq;
2980         int cpu;
2981
2982         cpu = smp_processor_id();
2983         rq = cpu_rq(cpu);
2984         rcu_note_context_switch();
2985         prev = rq->curr;
2986
2987         schedule_debug(prev);
2988
2989         if (sched_feat(HRTICK))
2990                 hrtick_clear(rq);
2991
2992         /*
2993          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2994          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2995          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2996          */
2997         smp_mb__before_spinlock();
2998         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2999         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3000
3001         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3002
3003         switch_count = &prev->nivcsw;
3004         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3005                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3006                         prev->state = TASK_RUNNING;
3007                 } else {
3008                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3009                         prev->on_rq = 0;
3010
3011                         /*
3012                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3013                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3014                          * concurrency.
3015                          */
3016                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3017                                 struct task_struct *to_wakeup;
3018
3019                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3020                                 if (to_wakeup)
3021                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3022                         }
3023                 }
3024                 switch_count = &prev->nvcsw;
3025         }
3026
3027         if (task_on_rq_queued(prev))
3028                 update_rq_clock(rq);
3029
3030         next = pick_next_task(rq, prev);
3031         clear_tsk_need_resched(prev);
3032         clear_preempt_need_resched();
3033         rq->clock_skip_update = 0;
3034
3035         if (likely(prev != next)) {
3036                 rq->nr_switches++;
3037                 rq->curr = next;
3038                 ++*switch_count;
3039
3040                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3041                 cpu = cpu_of(rq);
3042         } else {
3043                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3044                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3045         }
3046
3047         balance_callback(rq);
3048 }
3049
3050 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3051 {
3052         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3053                 return;
3054         /*
3055          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3056          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3057          */
3058         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3059                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3060 }
3061
3062 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3063 {
3064         struct task_struct *tsk = current;
3065
3066         sched_submit_work(tsk);
3067         do {
3068                 preempt_disable();
3069                 __schedule();
3070                 sched_preempt_enable_no_resched();
3071         } while (need_resched());
3072 }
3073 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3074
3075 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3076 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3077 {
3078         /*
3079          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3080          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3081          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3082          * we find a better solution.
3083          *
3084          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3085          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3086          * too frequently to make sense yet.
3087          */
3088         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3089         schedule();
3090         exception_exit(prev_state);
3091 }
3092 #endif
3093
3094 /**
3095  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3096  *
3097  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3098  */
3099 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3100 {
3101         sched_preempt_enable_no_resched();
3102         schedule();
3103         preempt_disable();
3104 }
3105
3106 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3107 {
3108         do {
3109                 preempt_active_enter();
3110                 __schedule();
3111                 preempt_active_exit();
3112
3113                 /*
3114                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3115                  * between schedule and now.
3116                  */
3117         } while (need_resched());
3118 }
3119
3120 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3121 /*
3122  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3123  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3124  * occur there and call schedule directly.
3125  */
3126 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3127 {
3128         /*
3129          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3130          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3131          */
3132         if (likely(!preemptible()))
3133                 return;
3134
3135         preempt_schedule_common();
3136 }
3137 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3138 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3139
3140 /**
3141  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3142  *
3143  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3144  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3145  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3146  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3147  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3148  * to be called when the system is still in usermode.
3149  *
3150  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3151  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3152  * calling the scheduler.
3153  */
3154 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3155 {
3156         enum ctx_state prev_ctx;
3157
3158         if (likely(!preemptible()))
3159                 return;
3160
3161         do {
3162                 /*
3163                  * Use raw __prempt_count() ops that don't call function.
3164                  * We can't call functions before disabling preemption which
3165                  * disarm preemption tracing recursions.
3166                  */
3167                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3168                 barrier();
3169                 /*
3170                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3171                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3172                  * an infinite recursion.
3173                  */
3174                 prev_ctx = exception_enter();
3175                 __schedule();
3176                 exception_exit(prev_ctx);
3177
3178                 barrier();
3179                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3180         } while (need_resched());
3181 }
3182 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3183
3184 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3185
3186 /*
3187  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3188  * off of irq context.
3189  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3190  * protect us against recursive calling from irq.
3191  */
3192 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3193 {
3194         enum ctx_state prev_state;
3195
3196         /* Catch callers which need to be fixed */
3197         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3198
3199         prev_state = exception_enter();
3200
3201         do {
3202                 preempt_active_enter();
3203                 local_irq_enable();
3204                 __schedule();
3205                 local_irq_disable();
3206                 preempt_active_exit();
3207         } while (need_resched());
3208
3209         exception_exit(prev_state);
3210 }
3211
3212 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3213                           void *key)
3214 {
3215         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3216 }
3217 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3218
3219 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3220
3221 /*
3222  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3223  * @p: task
3224  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3225  *
3226  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3227  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3228  *
3229  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3230  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3231  */
3232 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3233 {
3234         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
3235         struct rq *rq;
3236         const struct sched_class *prev_class;
3237
3238         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3239
3240         rq = __task_rq_lock(p);
3241
3242         /*
3243          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3244          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3245          *
3246          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3247          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3248          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3249          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3250          * with interrupts disabled and will complete the lock
3251          * protected section without being interrupted. So there is no
3252          * real need to boost.
3253          */
3254         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3255                 WARN_ON(p != rq->curr);
3256                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3257                 goto out_unlock;
3258         }
3259
3260         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3261         oldprio = p->prio;
3262         prev_class = p->sched_class;
3263         queued = task_on_rq_queued(p);
3264         running = task_current(rq, p);
3265         if (queued)
3266                 dequeue_task(rq, p, 0);
3267         if (running)
3268                 put_prev_task(rq, p);
3269
3270         /*
3271          * Boosting condition are:
3272          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3273          *      --> -dl task blocks on mutex A
3274          *
3275          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3276          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3277          *          running task
3278          */
3279         if (dl_prio(prio)) {
3280                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3281                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3282                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3283                         p->dl.dl_boosted = 1;
3284                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3285                 } else
3286                         p->dl.dl_boosted = 0;
3287                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3288         } else if (rt_prio(prio)) {
3289                 if (dl_prio(oldprio))
3290                         p->dl.dl_boosted = 0;
3291                 if (oldprio < prio)
3292                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3293                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3294         } else {
3295                 if (dl_prio(oldprio))
3296                         p->dl.dl_boosted = 0;
3297                 if (rt_prio(oldprio))
3298                         p->rt.timeout = 0;
3299                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3300         }
3301
3302         p->prio = prio;
3303
3304         if (running)
3305                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3306         if (queued)
3307                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3308
3309         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3310 out_unlock:
3311         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3312         __task_rq_unlock(rq);
3313
3314         balance_callback(rq);
3315         preempt_enable();
3316 }
3317 #endif
3318
3319 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3320 {
3321         int old_prio, delta, queued;
3322         unsigned long flags;
3323         struct rq *rq;
3324
3325         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3326                 return;
3327         /*
3328          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3329          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3330          */
3331         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3332         /*
3333          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3334          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3335          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3336          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3337          */
3338         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3339                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3340                 goto out_unlock;
3341         }
3342         queued = task_on_rq_queued(p);
3343         if (queued)
3344                 dequeue_task(rq, p, 0);
3345
3346         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3347         set_load_weight(p);
3348         old_prio = p->prio;
3349         p->prio = effective_prio(p);
3350         delta = p->prio - old_prio;
3351
3352         if (queued) {
3353                 enqueue_task(rq, p, 0);
3354                 /*
3355                  * If the task increased its priority or is running and
3356                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3357                  */
3358                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3359                         resched_curr(rq);
3360         }
3361 out_unlock:
3362         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3363 }
3364 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3365
3366 /*
3367  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3368  * @p: task
3369  * @nice: nice value
3370  */
3371 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3372 {
3373         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3374         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3375
3376         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3377                 capable(CAP_SYS_NICE));
3378 }
3379
3380 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3381
3382 /*
3383  * sys_nice - change the priority of the current process.
3384  * @increment: priority increment
3385  *
3386  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3387  * does similar things.
3388  */
3389 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3390 {
3391         long nice, retval;
3392
3393         /*
3394          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3395          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3396          * and we have a single winner.
3397          */
3398         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3399         nice = task_nice(current) + increment;
3400
3401         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3402         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3403                 return -EPERM;
3404
3405         retval = security_task_setnice(current, nice);
3406         if (retval)
3407                 return retval;
3408
3409         set_user_nice(current, nice);
3410         return 0;
3411 }
3412
3413 #endif
3414
3415 /**
3416  * task_prio - return the priority value of a given task.
3417  * @p: the task in question.
3418  *
3419  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3420  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3421  * around 0, value goes from -16 to +15.
3422  */
3423 int task_prio(const struct task_struct *p)
3424 {
3425         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3426 }
3427
3428 /**
3429  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3430  * @cpu: the processor in question.
3431  *
3432  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3433  */
3434 int idle_cpu(int cpu)
3435 {
3436         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3437
3438         if (rq->curr != rq->idle)
3439                 return 0;
3440
3441         if (rq->nr_running)
3442                 return 0;
3443
3444 #ifdef CONFIG_SMP
3445         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3446                 return 0;
3447 #endif
3448
3449         return 1;
3450 }
3451
3452 /**
3453  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3454  * @cpu: the processor in question.
3455  *
3456  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3457  */
3458 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3459 {
3460         return cpu_rq(cpu)->idle;
3461 }
3462
3463 /**
3464  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3465  * @pid: the pid in question.
3466  *
3467  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3468  */
3469 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3470 {
3471         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3472 }
3473
3474 /*
3475  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3476  * SCHED_DEADLINE task.
3477  *
3478  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3479  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3480  * for the first time with its new policy.
3481  */
3482 static void
3483 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3484 {
3485         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3486
3487         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3488         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3489         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3490         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3491         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3492
3493         /*
3494          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3495          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3496          *
3497          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3498          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3499          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3500          * amount.
3501          *
3502          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3503          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3504          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3505          * before the current scheduling deadline.
3506          *
3507          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3508          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3509          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3510          * consume more than promised.
3511          */
3512 }
3513
3514 /*
3515  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3516  * it calls know not to change it.
3517  */
3518 #define SETPARAM_POLICY -1
3519
3520 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3521                 const struct sched_attr *attr)
3522 {
3523         int policy = attr->sched_policy;
3524
3525         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3526                 policy = p->policy;
3527
3528         p->policy = policy;
3529
3530         if (dl_policy(policy))
3531                 __setparam_dl(p, attr);
3532         else if (fair_policy(policy))
3533                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3534
3535         /*
3536          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3537          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3538          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3539          */
3540         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3541         p->normal_prio = normal_prio(p);
3542         set_load_weight(p);
3543 }
3544
3545 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3546 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3547                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3548 {
3549         __setscheduler_params(p, attr);
3550
3551         /*
3552          * Keep a potential priority boosting if called from
3553          * sched_setscheduler().
3554          */
3555         if (keep_boost)
3556                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3557         else
3558                 p->prio = normal_prio(p);
3559
3560         if (dl_prio(p->prio))
3561                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3562         else if (rt_prio(p->prio))
3563                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3564         else
3565                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3566 }
3567
3568 static void
3569 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3570 {
3571         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3572
3573         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3574         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3575         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3576         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3577         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3578 }
3579
3580 /*
3581  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3582  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3583  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3584  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3585  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3586  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3587  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3588  * sched_period, as the latter can be zero).
3589  */
3590 static bool
3591 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3592 {
3593         /* deadline != 0 */
3594         if (attr->sched_deadline == 0)
3595                 return false;
3596
3597         /*
3598          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3599          * that big.
3600          */
3601         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3602                 return false;
3603
3604         /*
3605          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3606          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3607          */
3608         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3609             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3610                 return false;
3611
3612         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3613         if ((attr->sched_period != 0 &&
3614              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3615             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3616                 return false;
3617
3618         return true;
3619 }
3620
3621 /*
3622  * check the target process has a UID that matches the current process's
3623  */
3624 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3625 {
3626         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3627         bool match;
3628
3629         rcu_read_lock();
3630         pcred = __task_cred(p);
3631         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3632                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3633         rcu_read_unlock();
3634         return match;
3635 }
3636
3637 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3638                 const struct sched_attr *attr)
3639 {
3640         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3641
3642         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3643                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3644                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3645                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3646                 return true;
3647
3648         return false;
3649 }
3650
3651 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3652                                 const struct sched_attr *attr,
3653                                 bool user, bool pi)
3654 {
3655         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3656                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3657         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3658         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3659         unsigned long flags;
3660         const struct sched_class *prev_class;
3661         struct rq *rq;
3662         int reset_on_fork;
3663
3664         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3665         BUG_ON(in_interrupt());
3666 recheck:
3667         /* double check policy once rq lock held */
3668         if (policy < 0) {
3669                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3670                 policy = oldpolicy = p->policy;
3671         } else {
3672                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3673
3674                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3675                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3676                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3677                                 policy != SCHED_IDLE)
3678                         return -EINVAL;
3679         }
3680
3681         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3682                 return -EINVAL;
3683
3684         /*
3685          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3686          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3687          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3688          */
3689         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3690             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3691                 return -EINVAL;
3692         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3693             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3694                 return -EINVAL;
3695
3696         /*
3697          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3698          */
3699         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3700                 if (fair_policy(policy)) {
3701                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3702                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3703                                 return -EPERM;
3704                 }
3705
3706                 if (rt_policy(policy)) {
3707                         unsigned long rlim_rtprio =
3708                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3709
3710                         /* can't set/change the rt policy */
3711                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3712                                 return -EPERM;
3713
3714                         /* can't increase priority */
3715                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3716                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3717                                 return -EPERM;
3718                 }
3719
3720                  /*
3721                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3722                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3723                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3724                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3725                   */
3726                 if (dl_policy(policy))
3727                         return -EPERM;
3728
3729                 /*
3730                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3731                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3732                  */
3733                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3734                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3735                                 return -EPERM;
3736                 }
3737
3738                 /* can't change other user's priorities */
3739                 if (!check_same_owner(p))
3740                         return -EPERM;
3741
3742                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3743                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3744                         return -EPERM;
3745         }
3746
3747         if (user) {
3748                 retval = security_task_setscheduler(p);
3749                 if (retval)
3750                         return retval;
3751         }
3752
3753         /*
3754          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3755          * changing the priority of the task:
3756          *
3757          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3758          * runqueue lock must be held.
3759          */
3760         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3761
3762         /*
3763          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3764          */
3765         if (p == rq->stop) {
3766                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3767                 return -EINVAL;
3768         }
3769
3770         /*
3771          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3772          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3773          */
3774         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3775                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3776                         goto change;
3777                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3778                         goto change;
3779                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3780                         goto change;
3781
3782                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3783                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3784                 return 0;
3785         }
3786 change:
3787
3788         if (user) {
3789 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3790                 /*
3791                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3792                  * assigned.
3793                  */
3794                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3795                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3796                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3797                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3798                         return -EPERM;
3799                 }
3800 #endif
3801 #ifdef CONFIG_SMP
3802                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3803                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3804
3805                         /*
3806                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3807                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3808                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3809                          */
3810                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3811                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3812                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3813                                 return -EPERM;
3814                         }
3815                 }
3816 #endif
3817         }
3818
3819         /* recheck policy now with rq lock held */
3820         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3821                 policy = oldpolicy = -1;
3822                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3823                 goto recheck;
3824         }
3825
3826         /*
3827          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3828          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3829          * is available.
3830          */
3831         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3832                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3833                 return -EBUSY;
3834         }
3835
3836         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3837         oldprio = p->prio;
3838
3839         if (pi) {
3840                 /*
3841                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
3842                  * effective priority is unchanged, we just store the new
3843                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3844                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
3845                  * itself.
3846                  */
3847                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
3848                 if (new_effective_prio == oldprio) {
3849                         __setscheduler_params(p, attr);
3850                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3851                         return 0;
3852                 }
3853         }
3854
3855         queued = task_on_rq_queued(p);
3856         running = task_current(rq, p);
3857         if (queued)
3858                 dequeue_task(rq, p, 0);
3859         if (running)
3860                 put_prev_task(rq, p);
3861
3862         prev_class = p->sched_class;
3863         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
3864
3865         if (running)
3866                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3867         if (queued) {
3868                 /*
3869                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3870                  * increased (user space view).
3871                  */
3872                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3873         }
3874
3875         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3876         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3877         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3878
3879         if (pi)
3880                 rt_mutex_adjust_pi(p);
3881
3882         /*
3883          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
3884          */
3885         balance_callback(rq);
3886         preempt_enable();
3887
3888         return 0;
3889 }
3890
3891 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3892                                const struct sched_param *param, bool check)
3893 {
3894         struct sched_attr attr = {
3895                 .sched_policy   = policy,
3896                 .sched_priority = param->sched_priority,
3897                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3898         };
3899
3900         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3901         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3902                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3903                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3904                 attr.sched_policy = policy;
3905         }
3906
3907         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
3908 }
3909 /**
3910  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3911  * @p: the task in question.
3912  * @policy: new policy.
3913  * @param: structure containing the new RT priority.
3914  *
3915  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3916  *
3917  * NOTE that the task may be already dead.
3918  */
3919 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3920                        const struct sched_param *param)
3921 {
3922         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3923 }
3924 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3925
3926 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3927 {
3928         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
3929 }
3930 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3931
3932 /**
3933  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3934  * @p: the task in question.
3935  * @policy: new policy.
3936  * @param: structure containing the new RT priority.
3937  *
3938  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3939  * current context has permission.  For example, this is needed in
3940  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3941  * but our caller might not have that capability.
3942  *
3943  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3944  */
3945 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3946                                const struct sched_param *param)
3947 {
3948         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3949 }
3950
3951 static int
3952 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3953 {
3954         struct sched_param lparam;
3955         struct task_struct *p;
3956         int retval;
3957
3958         if (!param || pid < 0)
3959                 return -EINVAL;
3960         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3961                 return -EFAULT;
3962
3963         rcu_read_lock();
3964         retval = -ESRCH;
3965         p = find_process_by_pid(pid);
3966         if (p != NULL)
3967                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3968         rcu_read_unlock();
3969
3970         return retval;
3971 }
3972
3973 /*
3974  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3975  */
3976 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3977                            struct sched_attr *attr)
3978 {
3979         u32 size;
3980         int ret;
3981
3982         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3983                 return -EFAULT;
3984
3985         /*
3986          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3987          */
3988         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3989
3990         ret = get_user(size, &uattr->size);
3991         if (ret)
3992                 return ret;
3993
3994         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3995                 goto err_size;
3996
3997         if (!size)              /* abi compat */
3998                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3999
4000         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4001                 goto err_size;
4002
4003         /*
4004          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4005          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4006          * user-space does not rely on any kernel feature
4007          * extensions we dont know about yet.
4008          */
4009         if (size > sizeof(*attr)) {
4010                 unsigned char __user *addr;
4011                 unsigned char __user *end;
4012                 unsigned char val;
4013
4014                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4015                 end  = (void __user *)uattr + size;
4016
4017                 for (; addr < end; addr++) {
4018                         ret = get_user(val, addr);
4019                         if (ret)
4020                                 return ret;
4021                         if (val)
4022                                 goto err_size;
4023                 }
4024                 size = sizeof(*attr);
4025         }
4026
4027         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4028         if (ret)
4029                 return -EFAULT;
4030
4031         /*
4032          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4033          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4034          */
4035         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4036
4037         return 0;
4038
4039 err_size:
4040         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4041         return -E2BIG;
4042 }
4043
4044 /**
4045  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4046  * @pid: the pid in question.
4047  * @policy: new policy.
4048  * @param: structure containing the new RT priority.
4049  *
4050  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4051  */
4052 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4053                 struct sched_param __user *, param)
4054 {
4055         /* negative values for policy are not valid */
4056         if (policy < 0)
4057                 return -EINVAL;
4058
4059         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4060 }
4061
4062 /**
4063  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4064  * @pid: the pid in question.
4065  * @param: structure containing the new RT priority.
4066  *
4067  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4068  */
4069 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4070 {
4071         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4072 }
4073
4074 /**
4075  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4076  * @pid: the pid in question.
4077  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4078  * @flags: for future extension.
4079  */
4080 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4081                                unsigned int, flags)
4082 {
4083         struct sched_attr attr;
4084         struct task_struct *p;
4085         int retval;
4086
4087         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4088                 return -EINVAL;
4089
4090         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4091         if (retval)
4092                 return retval;
4093
4094         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4095                 return -EINVAL;
4096
4097         rcu_read_lock();
4098         retval = -ESRCH;
4099         p = find_process_by_pid(pid);
4100         if (p != NULL)
4101                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4102         rcu_read_unlock();
4103
4104         return retval;
4105 }
4106
4107 /**
4108  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4109  * @pid: the pid in question.
4110  *
4111  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4112  * code.
4113  */
4114 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4115 {
4116         struct task_struct *p;
4117         int retval;
4118
4119         if (pid < 0)
4120                 return -EINVAL;
4121
4122         retval = -ESRCH;
4123         rcu_read_lock();
4124         p = find_process_by_pid(pid);
4125         if (p) {
4126                 retval = security_task_getscheduler(p);
4127                 if (!retval)
4128                         retval = p->policy
4129                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4130         }
4131         rcu_read_unlock();
4132         return retval;
4133 }
4134
4135 /**
4136  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4137  * @pid: the pid in question.
4138  * @param: structure containing the RT priority.
4139  *
4140  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4141  * code.
4142  */
4143 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4144 {
4145         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4146         struct task_struct *p;
4147         int retval;
4148
4149         if (!param || pid < 0)
4150                 return -EINVAL;
4151
4152         rcu_read_lock();
4153         p = find_process_by_pid(pid);
4154         retval = -ESRCH;
4155         if (!p)
4156                 goto out_unlock;
4157
4158         retval = security_task_getscheduler(p);
4159         if (retval)
4160                 goto out_unlock;
4161
4162         if (task_has_rt_policy(p))
4163                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4164         rcu_read_unlock();
4165
4166         /*
4167          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4168          */
4169         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4170
4171         return retval;
4172
4173 out_unlock:
4174         rcu_read_unlock();
4175         return retval;
4176 }
4177
4178 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4179                            struct sched_attr *attr,
4180                            unsigned int usize)
4181 {
4182         int ret;
4183
4184         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4185                 return -EFAULT;
4186
4187         /*
4188          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4189          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4190          * user-space does not get uncomplete information.
4191          */
4192         if (usize < sizeof(*attr)) {
4193                 unsigned char *addr;
4194                 unsigned char *end;
4195
4196                 addr = (void *)attr + usize;
4197                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4198
4199                 for (; addr < end; addr++) {
4200                         if (*addr)
4201                                 return -EFBIG;
4202                 }
4203
4204                 attr->size = usize;
4205         }
4206
4207         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4208         if (ret)
4209                 return -EFAULT;
4210
4211         return 0;
4212 }
4213
4214 /**
4215  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4216  * @pid: the pid in question.
4217  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4218  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4219  * @flags: for future extension.
4220  */
4221 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4222                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4223 {
4224         struct sched_attr attr = {
4225                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4226         };
4227         struct task_struct *p;
4228         int retval;
4229
4230         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4231             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4232                 return -EINVAL;
4233
4234         rcu_read_lock();
4235         p = find_process_by_pid(pid);
4236         retval = -ESRCH;
4237         if (!p)
4238                 goto out_unlock;
4239
4240         retval = security_task_getscheduler(p);
4241         if (retval)
4242                 goto out_unlock;
4243
4244         attr.sched_policy = p->policy;
4245         if (p->sched_reset_on_fork)
4246                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4247         if (task_has_dl_policy(p))
4248                 __getparam_dl(p, &attr);
4249         else if (task_has_rt_policy(p))
4250                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4251         else
4252                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4253
4254         rcu_read_unlock();
4255
4256         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4257         return retval;
4258
4259 out_unlock:
4260         rcu_read_unlock();
4261         return retval;
4262 }
4263
4264 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4265 {
4266         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4267         struct task_struct *p;
4268         int retval;
4269
4270         rcu_read_lock();
4271
4272         p = find_process_by_pid(pid);
4273         if (!p) {
4274                 rcu_read_unlock();
4275                 return -ESRCH;
4276         }
4277
4278         /* Prevent p going away */
4279         get_task_struct(p);
4280         rcu_read_unlock();
4281
4282         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4283                 retval = -EINVAL;
4284                 goto out_put_task;
4285         }
4286         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4287                 retval = -ENOMEM;
4288                 goto out_put_task;
4289         }
4290         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4291                 retval = -ENOMEM;
4292                 goto out_free_cpus_allowed;
4293         }
4294         retval = -EPERM;
4295         if (!check_same_owner(p)) {
4296                 rcu_read_lock();
4297                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4298                         rcu_read_unlock();
4299                         goto out_free_new_mask;
4300                 }
4301                 rcu_read_unlock();
4302         }
4303
4304         retval = security_task_setscheduler(p);
4305         if (retval)
4306                 goto out_free_new_mask;
4307
4308
4309         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4310         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4311
4312         /*
4313          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4314          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4315          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4316          * root_domain.
4317          */
4318 #ifdef CONFIG_SMP
4319         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4320                 rcu_read_lock();
4321                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4322                         retval = -EBUSY;
4323                         rcu_read_unlock();
4324                         goto out_free_new_mask;
4325                 }
4326                 rcu_read_unlock();
4327         }
4328 #endif
4329 again:
4330         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4331
4332         if (!retval) {
4333                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4334                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4335                         /*
4336                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4337                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4338                          * cpuset's cpus_allowed
4339                          */
4340                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4341                         goto again;
4342                 }
4343         }
4344 out_free_new_mask:
4345         free_cpumask_var(new_mask);
4346 out_free_cpus_allowed:
4347         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4348 out_put_task:
4349         put_task_struct(p);
4350         return retval;
4351 }
4352
4353 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4354                              struct cpumask *new_mask)
4355 {
4356         if (len < cpumask_size())
4357                 cpumask_clear(new_mask);
4358         else if (len > cpumask_size())
4359                 len = cpumask_size();
4360
4361         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4362 }
4363
4364 /**
4365  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4366  * @pid: pid of the process
4367  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4368  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4369  *
4370  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4371  */
4372 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4373                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4374 {
4375         cpumask_var_t new_mask;
4376         int retval;
4377
4378         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4379                 return -ENOMEM;
4380
4381         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4382         if (retval == 0)
4383                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4384         free_cpumask_var(new_mask);
4385         return retval;
4386 }
4387
4388 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4389 {
4390         struct task_struct *p;
4391         unsigned long flags;
4392         int retval;
4393
4394         rcu_read_lock();
4395
4396         retval = -ESRCH;
4397         p = find_process_by_pid(pid);
4398         if (!p)
4399                 goto out_unlock;
4400
4401         retval = security_task_getscheduler(p);
4402         if (retval)
4403                 goto out_unlock;
4404
4405         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4406         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4407         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4408
4409 out_unlock:
4410         rcu_read_unlock();
4411
4412         return retval;
4413 }
4414
4415 /**
4416  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4417  * @pid: pid of the process
4418  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4419  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4420  *
4421  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4422  */
4423 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4424                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4425 {
4426         int ret;
4427         cpumask_var_t mask;
4428
4429         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4430                 return -EINVAL;
4431         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4432                 return -EINVAL;
4433
4434         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4435                 return -ENOMEM;
4436
4437         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4438         if (ret == 0) {
4439                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4440
4441                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4442                         ret = -EFAULT;
4443                 else
4444                         ret = retlen;
4445         }
4446         free_cpumask_var(mask);
4447
4448         return ret;
4449 }
4450
4451 /**
4452  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4453  *
4454  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4455  * other threads running on this CPU then this function will return.
4456  *
4457  * Return: 0.
4458  */
4459 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4460 {
4461         struct rq *rq = this_rq_lock();
4462
4463         schedstat_inc(rq, yld_count);
4464         current->sched_class->yield_task(rq);
4465
4466         /*
4467          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4468          * no need to preempt or enable interrupts:
4469          */
4470         __release(rq->lock);
4471         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4472         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4473         sched_preempt_enable_no_resched();
4474
4475         schedule();
4476
4477         return 0;
4478 }
4479
4480 int __sched _cond_resched(void)
4481 {
4482         if (should_resched()) {
4483                 preempt_schedule_common();
4484                 return 1;
4485         }
4486         return 0;
4487 }
4488 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4489
4490 /*
4491  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4492  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4493  *
4494  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4495  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4496  * spin_unlock(), once by hand).
4497  */
4498 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4499 {
4500         int resched = should_resched();
4501         int ret = 0;
4502
4503         lockdep_assert_held(lock);
4504
4505         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4506                 spin_unlock(lock);
4507                 if (resched)
4508                         preempt_schedule_common();
4509                 else
4510                         cpu_relax();
4511                 ret = 1;
4512                 spin_lock(lock);
4513         }
4514         return ret;
4515 }
4516 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4517
4518 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4519 {
4520         BUG_ON(!in_softirq());
4521
4522         if (should_resched()) {
4523                 local_bh_enable();
4524                 preempt_schedule_common();
4525                 local_bh_disable();
4526                 return 1;
4527         }
4528         return 0;
4529 }
4530 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4531
4532 /**
4533  * yield - yield the current processor to other threads.
4534  *
4535  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4536  *
4537  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4538  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4539  * it, its already broken.
4540  *
4541  * Typical broken usage is:
4542  *
4543  * while (!event)
4544  *      yield();
4545  *
4546  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4547  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4548  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4549  *
4550  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4551  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4552  * If you still want to use yield(), do not!
4553  */
4554 void __sched yield(void)
4555 {
4556         set_current_state(TASK_RUNNING);
4557         sys_sched_yield();
4558 }
4559 EXPORT_SYMBOL(yield);
4560
4561 /**
4562  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4563  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4564  * processor it's on.
4565  * @p: target task
4566  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4567  *
4568  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4569  * can't go away on us before we can do any checks.
4570  *
4571  * Return:
4572  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4573  *      false (0) if we failed to boost the target.
4574  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4575  */
4576 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4577 {
4578         struct task_struct *curr = current;
4579         struct rq *rq, *p_rq;
4580         unsigned long flags;
4581         int yielded = 0;
4582
4583         local_irq_save(flags);
4584         rq = this_rq();
4585
4586 again:
4587         p_rq = task_rq(p);
4588         /*
4589          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4590          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4591          */
4592         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4593                 yielded = -ESRCH;
4594                 goto out_irq;
4595         }
4596
4597         double_rq_lock(rq, p_rq);
4598         if (task_rq(p) != p_rq) {
4599                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4600                 goto again;
4601         }
4602
4603         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4604                 goto out_unlock;
4605
4606         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4607                 goto out_unlock;
4608
4609         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4610                 goto out_unlock;
4611
4612         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4613         if (yielded) {
4614                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4615                 /*
4616                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4617                  * fairness.
4618                  */
4619                 if (preempt && rq != p_rq)
4620                         resched_curr(p_rq);
4621         }
4622
4623 out_unlock:
4624         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4625 out_irq:
4626         local_irq_restore(flags);
4627
4628         if (yielded > 0)
4629                 schedule();
4630
4631         return yielded;
4632 }
4633 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4634
4635 /*
4636  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4637  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4638  */
4639 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4640 {
4641         int old_iowait = current->in_iowait;
4642         struct rq *rq;
4643         long ret;
4644
4645         current->in_iowait = 1;
4646         blk_schedule_flush_plug(current);
4647
4648         delayacct_blkio_start();
4649         rq = raw_rq();
4650         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4651         ret = schedule_timeout(timeout);
4652         current->in_iowait = old_iowait;
4653         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4654         delayacct_blkio_end();
4655
4656         return ret;
4657 }
4658 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4659
4660 /**
4661  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4662  * @policy: scheduling class.
4663  *
4664  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4665  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4666  * On failure, a negative error code is returned.
4667  */
4668 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4669 {
4670         int ret = -EINVAL;
4671
4672         switch (policy) {
4673         case SCHED_FIFO:
4674         case SCHED_RR:
4675                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4676                 break;
4677         case SCHED_DEADLINE:
4678         case SCHED_NORMAL:
4679         case SCHED_BATCH:
4680         case SCHED_IDLE:
4681                 ret = 0;
4682                 break;
4683         }
4684         return ret;
4685 }
4686
4687 /**
4688  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4689  * @policy: scheduling class.
4690  *
4691  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4692  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4693  * On failure, a negative error code is returned.
4694  */
4695 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4696 {
4697         int ret = -EINVAL;
4698
4699         switch (policy) {
4700         case SCHED_FIFO:
4701         case SCHED_RR:
4702                 ret = 1;
4703                 break;
4704         case SCHED_DEADLINE:
4705         case SCHED_NORMAL:
4706         case SCHED_BATCH:
4707         case SCHED_IDLE:
4708                 ret = 0;
4709         }
4710         return ret;
4711 }
4712
4713 /**
4714  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4715  * @pid: pid of the process.
4716  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4717  *
4718  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4719  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4720  *
4721  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4722  * an error code.
4723  */
4724 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4725                 struct timespec __user *, interval)
4726 {
4727         struct task_struct *p;
4728         unsigned int time_slice;
4729         unsigned long flags;
4730         struct rq *rq;
4731         int retval;
4732         struct timespec t;
4733
4734         if (pid < 0)
4735                 return -EINVAL;
4736
4737         retval = -ESRCH;
4738         rcu_read_lock();
4739         p = find_process_by_pid(pid);
4740         if (!p)
4741                 goto out_unlock;
4742
4743         retval = security_task_getscheduler(p);
4744         if (retval)
4745                 goto out_unlock;
4746
4747         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4748         time_slice = 0;
4749         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4750                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4751         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4752
4753         rcu_read_unlock();
4754         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4755         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4756         return retval;
4757
4758 out_unlock:
4759         rcu_read_unlock();
4760         return retval;
4761 }
4762
4763 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4764
4765 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4766 {
4767         unsigned long free = 0;
4768         int ppid;
4769         unsigned long state = p->state;
4770
4771         if (state)
4772                 state = __ffs(state) + 1;
4773         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4774                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4775 #if BITS_PER_LONG == 32
4776         if (state == TASK_RUNNING)
4777                 printk(KERN_CONT " running  ");
4778         else
4779                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4780 #else
4781         if (state == TASK_RUNNING)
4782                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4783         else
4784                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4785 #endif
4786 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4787         free = stack_not_used(p);
4788 #endif
4789         ppid = 0;
4790         rcu_read_lock();
4791         if (pid_alive(p))
4792                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4793         rcu_read_unlock();
4794         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4795                 task_pid_nr(p), ppid,
4796                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4797
4798         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4799         show_stack(p, NULL);
4800 }
4801
4802 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4803 {
4804         struct task_struct *g, *p;
4805
4806 #if BITS_PER_LONG == 32
4807         printk(KERN_INFO
4808                 "  task                PC stack   pid father\n");
4809 #else
4810         printk(KERN_INFO
4811                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4812 #endif
4813         rcu_read_lock();
4814         for_each_process_thread(g, p) {
4815                 /*
4816                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4817                  * console might take a lot of time:
4818                  */
4819                 touch_nmi_watchdog();
4820                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4821                         sched_show_task(p);
4822         }
4823
4824         touch_all_softlockup_watchdogs();
4825
4826 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4827         sysrq_sched_debug_show();
4828 #endif
4829         rcu_read_unlock();
4830         /*
4831          * Only show locks if all tasks are dumped:
4832          */
4833         if (!state_filter)
4834                 debug_show_all_locks();
4835 }
4836
4837 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4838 {
4839         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4840 }
4841
4842 /**
4843  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4844  * @idle: task in question
4845  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4846  *
4847  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4848  * flag, to make booting more robust.
4849  */
4850 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4851 {
4852         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4853         unsigned long flags;
4854
4855         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4856
4857         __sched_fork(0, idle);
4858         idle->state = TASK_RUNNING;
4859         idle->se.exec_start = sched_clock();
4860
4861         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4862         /*
4863          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4864          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4865          * lockdep check in task_group() will fail.
4866          *
4867          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4868          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4869          *
4870          * Silence PROVE_RCU
4871          */
4872         rcu_read_lock();
4873         __set_task_cpu(idle, cpu);
4874         rcu_read_unlock();
4875
4876         rq->curr = rq->idle = idle;
4877         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4878 #if defined(CONFIG_SMP)
4879         idle->on_cpu = 1;
4880 #endif
4881         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4882
4883         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4884         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4885
4886         /*
4887          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4888          */
4889         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4890         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4891         vtime_init_idle(idle, cpu);
4892 #if defined(CONFIG_SMP)
4893         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4894 #endif
4895 }
4896
4897 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
4898                               const struct cpumask *trial)
4899 {
4900         int ret = 1, trial_cpus;
4901         struct dl_bw *cur_dl_b;
4902         unsigned long flags;
4903
4904         if (!cpumask_weight(cur))
4905                 return ret;
4906
4907         rcu_read_lock_sched();
4908         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
4909         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
4910
4911         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
4912         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
4913             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
4914                 ret = 0;
4915         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
4916         rcu_read_unlock_sched();
4917
4918         return ret;
4919 }
4920
4921 int task_can_attach(struct task_struct *p,
4922                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
4923 {
4924         int ret = 0;
4925
4926         /*
4927          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
4928          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
4929          * affinity and isolating such threads by their set of
4930          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
4931          * applicable for such threads.  This prevents checking for
4932          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
4933          * before cpus_allowed may be changed.
4934          */
4935         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4936                 ret = -EINVAL;
4937                 goto out;
4938         }
4939
4940 #ifdef CONFIG_SMP
4941         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
4942                                               cs_cpus_allowed)) {
4943                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
4944                                                         cs_cpus_allowed);
4945                 struct dl_bw *dl_b;
4946                 bool overflow;
4947                 int cpus;
4948                 unsigned long flags;
4949
4950                 rcu_read_lock_sched();
4951                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
4952                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
4953                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
4954                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
4955                 if (overflow)
4956                         ret = -EBUSY;
4957                 else {
4958                         /*
4959                          * We reserve space for this task in the destination
4960                          * root_domain, as we can't fail after this point.
4961                          * We will free resources in the source root_domain
4962                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
4963                          */
4964                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
4965                 }
4966                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
4967                 rcu_read_unlock_sched();
4968
4969         }
4970 #endif
4971 out:
4972         return ret;
4973 }
4974
4975 #ifdef CONFIG_SMP
4976
4977 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4978 /* Migrate current task p to target_cpu */
4979 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4980 {
4981         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4982         int curr_cpu = task_cpu(p);
4983
4984         if (curr_cpu == target_cpu)
4985                 return 0;
4986
4987         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4988                 return -EINVAL;
4989
4990         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4991
4992         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4993         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4994 }
4995
4996 /*
4997  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4998  * tasks on the runqueues
4999  */
5000 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5001 {
5002         struct rq *rq;
5003         unsigned long flags;
5004         bool queued, running;
5005
5006         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5007         queued = task_on_rq_queued(p);
5008         running = task_current(rq, p);
5009
5010         if (queued)
5011                 dequeue_task(rq, p, 0);
5012         if (running)
5013                 put_prev_task(rq, p);
5014
5015         p->numa_preferred_nid = nid;
5016
5017         if (running)
5018                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5019         if (queued)
5020                 enqueue_task(rq, p, 0);
5021         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5022 }
5023 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5024
5025 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5026 /*
5027  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5028  * offline.
5029  */
5030 void idle_task_exit(void)
5031 {
5032         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5033
5034         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5035
5036         if (mm != &init_mm) {
5037                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5038                 finish_arch_post_lock_switch();
5039         }
5040         mmdrop(mm);
5041 }
5042
5043 /*
5044  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5045  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5046  * nr_active count is stable.
5047  *
5048  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5049  */
5050 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5051 {
5052         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5053         if (delta)
5054                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5055 }
5056
5057 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5058 {
5059 }
5060
5061 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5062         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5063 };
5064
5065 static struct task_struct fake_task = {
5066         /*
5067          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5068          */
5069         .prio = MAX_PRIO + 1,
5070         .sched_class = &fake_sched_class,
5071 };
5072
5073 /*
5074  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5075  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5076  *
5077  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5078  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5079  * because of lock validation efforts.
5080  */
5081 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5082 {
5083         struct rq *rq = dead_rq;
5084         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5085         int dest_cpu;
5086
5087         /*
5088          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5089          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5090          *
5091          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5092          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5093          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5094          * done here.
5095          */
5096         rq->stop = NULL;
5097
5098         /*
5099          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5100          * class method both need to have an up-to-date
5101          * value of rq->clock[_task]
5102          */
5103         update_rq_clock(rq);
5104
5105         for (;;) {
5106                 /*
5107                  * There's this thread running, bail when that's the only
5108                  * remaining thread.
5109                  */
5110                 if (rq->nr_running == 1)
5111                         break;
5112
5113                 /*
5114                  * Ensure rq->lock covers the entire task selection
5115                  * until the migration.
5116                  */
5117                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5118                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5119                 BUG_ON(!next);
5120                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5121
5122                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5123                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5124
5125                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5126                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5127                 if (rq != dead_rq) {
5128                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5129                         rq = dead_rq;
5130                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5131                 }
5132         }
5133
5134         rq->stop = stop;
5135 }
5136 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5137
5138 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5139
5140 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5141         {
5142                 .procname       = "sched_domain",
5143                 .mode           = 0555,
5144         },
5145         {}
5146 };
5147
5148 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5149         {
5150                 .procname       = "kernel",
5151                 .mode           = 0555,
5152                 .child          = sd_ctl_dir,
5153         },
5154         {}
5155 };
5156
5157 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5158 {
5159         struct ctl_table *entry =
5160                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5161
5162         return entry;
5163 }
5164
5165 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5166 {
5167         struct ctl_table *entry;
5168
5169         /*
5170          * In the intermediate directories, both the child directory and
5171          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5172          * will always be set. In the lowest directory the names are
5173          * static strings and all have proc handlers.
5174          */
5175         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5176                 if (entry->child)
5177                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5178                 if (entry->proc_handler == NULL)
5179                         kfree(entry->procname);
5180         }
5181
5182         kfree(*tablep);
5183         *tablep = NULL;
5184 }
5185
5186 static int min_load_idx = 0;
5187 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5188
5189 static void
5190 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5191                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5192                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5193                 bool load_idx)
5194 {
5195         entry->procname = procname;
5196         entry->data = data;
5197         entry->maxlen = maxlen;
5198         entry->mode = mode;
5199         entry->proc_handler = proc_handler;
5200
5201         if (load_idx) {
5202                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5203                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5204         }
5205 }
5206
5207 static struct ctl_table *
5208 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5209 {
5210         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5211
5212         if (table == NULL)
5213                 return NULL;
5214
5215         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5216                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5217         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5218                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5219         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5220                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5221         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5222                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5223         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5224                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5225         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5226                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5227         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5228                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5229         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5230                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5231         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5232                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5233         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5234                 &sd->cache_nice_tries,
5235                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5236         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5237                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5238         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5239                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5240                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5241         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5242                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5243         /* &table[13] is terminator */
5244
5245         return table;
5246 }
5247
5248 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5249 {
5250         struct ctl_table *entry, *table;
5251         struct sched_domain *sd;
5252         int domain_num = 0, i;
5253         char buf[32];
5254
5255         for_each_domain(cpu, sd)
5256                 domain_num++;
5257         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5258         if (table == NULL)
5259                 return NULL;
5260
5261         i = 0;
5262         for_each_domain(cpu, sd) {
5263                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5264                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5265                 entry->mode = 0555;
5266                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5267                 entry++;
5268                 i++;
5269         }
5270         return table;
5271 }
5272
5273 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5274 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5275 {
5276         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5277         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5278         char buf[32];
5279
5280         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5281         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5282
5283         if (entry == NULL)
5284                 return;
5285
5286         for_each_possible_cpu(i) {
5287                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5288                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5289                 entry->mode = 0555;
5290                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5291                 entry++;
5292         }
5293
5294         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5295         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5296 }
5297
5298 /* may be called multiple times per register */
5299 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5300 {
5301         if (sd_sysctl_header)
5302                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5303         sd_sysctl_header = NULL;
5304         if (sd_ctl_dir[0].child)
5305                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5306 }
5307 #else
5308 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5309 {
5310 }
5311 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5312 {
5313 }
5314 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5315
5316 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5317 {
5318         if (!rq->online) {
5319                 const struct sched_class *class;
5320
5321                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5322                 rq->online = 1;
5323
5324                 for_each_class(class) {
5325                         if (class->rq_online)
5326                                 class->rq_online(rq);
5327                 }
5328         }
5329 }
5330
5331 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5332 {
5333         if (rq->online) {
5334                 const struct sched_class *class;
5335
5336                 for_each_class(class) {
5337                         if (class->rq_offline)
5338                                 class->rq_offline(rq);
5339                 }
5340
5341                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5342                 rq->online = 0;
5343         }
5344 }
5345
5346 /*
5347  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5348  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5349  */
5350 static int
5351 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5352 {
5353         int cpu = (long)hcpu;
5354         unsigned long flags;
5355         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5356
5357         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5358
5359         case CPU_UP_PREPARE:
5360                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5361                 break;
5362
5363         case CPU_ONLINE:
5364                 /* Update our root-domain */
5365                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5366                 if (rq->rd) {
5367                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5368
5369                         set_rq_online(rq);
5370                 }
5371                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5372                 break;
5373
5374 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5375         case CPU_DYING:
5376                 sched_ttwu_pending();
5377                 /* Update our root-domain */
5378                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5379                 if (rq->rd) {
5380                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5381                         set_rq_offline(rq);
5382                 }
5383                 migrate_tasks(rq);
5384                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5385                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5386                 break;
5387
5388         case CPU_DEAD:
5389                 calc_load_migrate(rq);
5390                 break;
5391 #endif
5392         }
5393
5394         update_max_interval();
5395
5396         return NOTIFY_OK;
5397 }
5398
5399 /*
5400  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5401  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5402  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5403  */
5404 static struct notifier_block migration_notifier = {
5405         .notifier_call = migration_call,
5406         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5407 };
5408
5409 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5410 {
5411         int cpu = smp_processor_id();
5412         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5413         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5414 }
5415
5416 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5417                                       unsigned long action, void *hcpu)
5418 {
5419         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5420         case CPU_STARTING:
5421                 set_cpu_rq_start_time();
5422                 return NOTIFY_OK;
5423         case CPU_DOWN_FAILED:
5424                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5425                 return NOTIFY_OK;
5426         default:
5427                 return NOTIFY_DONE;
5428         }
5429 }
5430
5431 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5432                                         unsigned long action, void *hcpu)
5433 {
5434         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5435         case CPU_DOWN_PREPARE:
5436                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5437                 return NOTIFY_OK;
5438         default:
5439                 return NOTIFY_DONE;
5440         }
5441 }
5442
5443 static int __init migration_init(void)
5444 {
5445         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5446         int err;
5447
5448         /* Initialize migration for the boot CPU */
5449         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5450         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5451         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5452         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5453
5454         /* Register cpu active notifiers */
5455         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5456         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5457
5458         return 0;
5459 }
5460 early_initcall(migration_init);
5461
5462 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5463
5464 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5465
5466 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5467
5468 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5469 {
5470         sched_debug_enabled = 1;
5471
5472         return 0;
5473 }
5474 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5475
5476 static inline bool sched_debug(void)
5477 {
5478         return sched_debug_enabled;
5479 }
5480
5481 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5482                                   struct cpumask *groupmask)
5483 {
5484         struct sched_group *group = sd->groups;
5485
5486         cpumask_clear(groupmask);
5487
5488         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5489
5490         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5491                 printk("does not load-balance\n");
5492                 if (sd->parent)
5493                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5494                                         " has parent");
5495                 return -1;
5496         }
5497
5498         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5499                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5500
5501         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5502                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5503                                 "CPU%d\n", cpu);
5504         }
5505         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5506                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5507                                 " CPU%d\n", cpu);
5508         }
5509
5510         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5511         do {
5512                 if (!group) {
5513                         printk("\n");
5514                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5515                         break;
5516                 }
5517
5518                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5519                         printk(KERN_CONT "\n");
5520                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5521                         break;
5522                 }
5523
5524                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5525                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5526                         printk(KERN_CONT "\n");
5527                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5528                         break;
5529                 }
5530
5531                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5532
5533                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5534                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5535                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5536                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5537                                 group->sgc->capacity);
5538                 }
5539
5540                 group = group->next;
5541         } while (group != sd->groups);
5542         printk(KERN_CONT "\n");
5543
5544         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5545                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5546
5547         if (sd->parent &&
5548             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5549                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5550                         "of domain->span\n");
5551         return 0;
5552 }
5553
5554 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5555 {
5556         int level = 0;
5557
5558         if (!sched_debug_enabled)
5559                 return;
5560
5561         if (!sd) {
5562                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5563                 return;
5564         }
5565
5566         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5567
5568         for (;;) {
5569                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5570                         break;
5571                 level++;
5572                 sd = sd->parent;
5573                 if (!sd)
5574                         break;
5575         }
5576 }
5577 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5578 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5579 static inline bool sched_debug(void)
5580 {
5581         return false;
5582 }
5583 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5584
5585 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5586 {
5587         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5588                 return 1;
5589
5590         /* Following flags need at least 2 groups */
5591         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5592                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5593                          SD_BALANCE_FORK |
5594                          SD_BALANCE_EXEC |
5595                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5596                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5597                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5598                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5599                         return 0;
5600         }
5601
5602         /* Following flags don't use groups */
5603         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5604                 return 0;
5605
5606         return 1;
5607 }
5608
5609 static int
5610 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5611 {
5612         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5613
5614         if (sd_degenerate(parent))
5615                 return 1;
5616
5617         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5618                 return 0;
5619
5620         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5621         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5622                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5623                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5624                                 SD_BALANCE_FORK |
5625                                 SD_BALANCE_EXEC |
5626                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5627                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5628                                 SD_PREFER_SIBLING |
5629                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5630                 if (nr_node_ids == 1)
5631                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5632         }
5633         if (~cflags & pflags)
5634                 return 0;
5635
5636         return 1;
5637 }
5638
5639 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5640 {
5641         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5642
5643         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5644         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5645         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5646         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5647         free_cpumask_var(rd->online);
5648         free_cpumask_var(rd->span);
5649         kfree(rd);
5650 }
5651
5652 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5653 {
5654         struct root_domain *old_rd = NULL;
5655         unsigned long flags;
5656
5657         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5658
5659         if (rq->rd) {
5660                 old_rd = rq->rd;
5661
5662                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5663                         set_rq_offline(rq);
5664
5665                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5666
5667                 /*
5668                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5669                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5670                  * in this function:
5671                  */
5672                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5673                         old_rd = NULL;
5674         }
5675
5676         atomic_inc(&rd->refcount);
5677         rq->rd = rd;
5678
5679         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5680         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5681                 set_rq_online(rq);
5682
5683         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5684
5685         if (old_rd)
5686                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5687 }
5688
5689 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5690 {
5691         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5692
5693         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5694                 goto out;
5695         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5696                 goto free_span;
5697         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5698                 goto free_online;
5699         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5700                 goto free_dlo_mask;
5701
5702         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5703         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5704                 goto free_dlo_mask;
5705
5706         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5707                 goto free_rto_mask;
5708         return 0;
5709
5710 free_rto_mask:
5711         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5712 free_dlo_mask:
5713         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5714 free_online:
5715         free_cpumask_var(rd->online);
5716 free_span:
5717         free_cpumask_var(rd->span);
5718 out:
5719         return -ENOMEM;
5720 }
5721
5722 /*
5723  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5724  * members (mimicking the global state we have today).
5725  */
5726 struct root_domain def_root_domain;
5727
5728 static void init_defrootdomain(void)
5729 {
5730         init_rootdomain(&def_root_domain);
5731
5732         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5733 }
5734
5735 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5736 {
5737         struct root_domain *rd;
5738
5739         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5740         if (!rd)
5741                 return NULL;
5742
5743         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5744                 kfree(rd);
5745                 return NULL;
5746         }
5747
5748         return rd;
5749 }
5750
5751 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5752 {
5753         struct sched_group *tmp, *first;
5754
5755         if (!sg)
5756                 return;
5757
5758         first = sg;
5759         do {
5760                 tmp = sg->next;
5761
5762                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5763                         kfree(sg->sgc);
5764
5765                 kfree(sg);
5766                 sg = tmp;
5767         } while (sg != first);
5768 }
5769
5770 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5771 {
5772         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5773
5774         /*
5775          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5776          * nuke them all.
5777          */
5778         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5779                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5780         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5781                 kfree(sd->groups->sgc);
5782                 kfree(sd->groups);
5783         }
5784         kfree(sd);
5785 }
5786
5787 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5788 {
5789         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5790 }
5791
5792 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5793 {
5794         for (; sd; sd = sd->parent)
5795                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5796 }
5797
5798 /*
5799  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5800  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5801  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5802  *
5803  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5804  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5805  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5806  */
5807 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5808 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5809 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5810 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5811 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5812 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5813
5814 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5815 {
5816         struct sched_domain *sd;
5817         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5818         int id = cpu;
5819         int size = 1;
5820
5821         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5822         if (sd) {
5823                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5824                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5825                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5826         }
5827         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5828
5829         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5830         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5831         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5832
5833         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5834         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5835
5836         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5837         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5838 }
5839
5840 /*
5841  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5842  * hold the hotplug lock.
5843  */
5844 static void
5845 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5846 {
5847         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5848         struct sched_domain *tmp;
5849
5850         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5851         for (tmp = sd; tmp; ) {
5852                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5853                 if (!parent)
5854                         break;
5855
5856                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5857                         tmp->parent = parent->parent;
5858                         if (parent->parent)
5859                                 parent->parent->child = tmp;
5860                         /*
5861                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5862                          * degenerate parent; the spans match for this
5863                          * so the property transfers.
5864                          */
5865                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5866                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5867                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5868                 } else
5869                         tmp = tmp->parent;
5870         }
5871
5872         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5873                 tmp = sd;
5874                 sd = sd->parent;
5875                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5876                 if (sd)
5877                         sd->child = NULL;
5878         }
5879
5880         sched_domain_debug(sd, cpu);
5881
5882         rq_attach_root(rq, rd);
5883         tmp = rq->sd;
5884         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5885         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5886
5887         update_top_cache_domain(cpu);
5888 }
5889
5890 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5891 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5892 {
5893         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5894         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5895         return 1;
5896 }
5897
5898 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5899
5900 struct s_data {
5901         struct sched_domain ** __percpu sd;
5902         struct root_domain      *rd;
5903 };
5904
5905 enum s_alloc {
5906         sa_rootdomain,
5907         sa_sd,
5908         sa_sd_storage,
5909         sa_none,
5910 };
5911
5912 /*
5913  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5914  * domain traversal.
5915  *
5916  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5917  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5918  * range.
5919  *
5920  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5921  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5922  * cpu they're built on, so check that.
5923  *
5924  */
5925 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5926 {
5927         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5928         struct sd_data *sdd = sd->private;
5929         struct sched_domain *sibling;
5930         int i;
5931
5932         for_each_cpu(i, span) {
5933                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5934                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5935                         continue;
5936
5937                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5938         }
5939 }
5940
5941 /*
5942  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5943  * of this group that's also in the iteration mask.
5944  */
5945 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5946 {
5947         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5948 }
5949
5950 static int
5951 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5952 {
5953         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5954         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5955         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5956         struct sd_data *sdd = sd->private;
5957         struct sched_domain *sibling;
5958         int i;
5959
5960         cpumask_clear(covered);
5961
5962         for_each_cpu(i, span) {
5963                 struct cpumask *sg_span;
5964
5965                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5966                         continue;
5967
5968                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5969
5970                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5971                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5972                         continue;
5973
5974                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5975                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5976
5977                 if (!sg)
5978                         goto fail;
5979
5980                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5981                 if (sibling->child)
5982                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
5983                 else
5984                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5985
5986                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5987
5988                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
5989                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
5990                         build_group_mask(sd, sg);
5991
5992                 /*
5993                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
5994                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5995                  * die on a /0 trap.
5996                  */
5997                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5998
5999                 /*
6000                  * Make sure the first group of this domain contains the
6001                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6002                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6003                  */
6004                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6005                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6006                         groups = sg;
6007
6008                 if (!first)
6009                         first = sg;
6010                 if (last)
6011                         last->next = sg;
6012                 last = sg;
6013                 last->next = first;
6014         }
6015         sd->groups = groups;
6016
6017         return 0;
6018
6019 fail:
6020         free_sched_groups(first, 0);
6021
6022         return -ENOMEM;
6023 }
6024
6025 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6026 {
6027         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6028         struct sched_domain *child = sd->child;
6029
6030         if (child)
6031                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6032
6033         if (sg) {
6034                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6035                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6036                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6037         }
6038
6039         return cpu;
6040 }
6041
6042 /*
6043  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6044  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6045  * and ->cpu_capacity to 0.
6046  *
6047  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6048  */
6049 static int
6050 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6051 {
6052         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6053         struct sd_data *sdd = sd->private;
6054         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6055         struct cpumask *covered;
6056         int i;
6057
6058         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6059         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6060
6061         if (cpu != cpumask_first(span))
6062                 return 0;
6063
6064         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6065         covered = sched_domains_tmpmask;
6066
6067         cpumask_clear(covered);
6068
6069         for_each_cpu(i, span) {
6070                 struct sched_group *sg;
6071                 int group, j;
6072
6073                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6074                         continue;
6075
6076                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6077                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6078
6079                 for_each_cpu(j, span) {
6080                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6081                                 continue;
6082
6083                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6084                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6085                 }
6086
6087                 if (!first)
6088                         first = sg;
6089                 if (last)
6090                         last->next = sg;
6091                 last = sg;
6092         }
6093         last->next = first;
6094
6095         return 0;
6096 }
6097
6098 /*
6099  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6100  *
6101  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6102  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6103  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6104  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6105  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6106  * group having less cpu_capacity.
6107  */
6108 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6109 {
6110         struct sched_group *sg = sd->groups;
6111
6112         WARN_ON(!sg);
6113
6114         do {
6115                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6116                 sg = sg->next;
6117         } while (sg != sd->groups);
6118
6119         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6120                 return;
6121
6122         update_group_capacity(sd, cpu);
6123         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6124 }
6125
6126 /*
6127  * Initializers for schedule domains
6128  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6129  */
6130
6131 static int default_relax_domain_level = -1;
6132 int sched_domain_level_max;
6133
6134 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6135 {
6136         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6137                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6138
6139         return 1;
6140 }
6141 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6142
6143 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6144                                  struct sched_domain_attr *attr)
6145 {
6146         int request;
6147
6148         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6149                 if (default_relax_domain_level < 0)
6150                         return;
6151                 else
6152                         request = default_relax_domain_level;
6153         } else
6154                 request = attr->relax_domain_level;
6155         if (request < sd->level) {
6156                 /* turn off idle balance on this domain */
6157                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6158         } else {
6159                 /* turn on idle balance on this domain */
6160                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6161         }
6162 }
6163
6164 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6165 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6166
6167 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6168                                  const struct cpumask *cpu_map)
6169 {
6170         switch (what) {
6171         case sa_rootdomain:
6172                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6173                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6174         case sa_sd:
6175                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6176         case sa_sd_storage:
6177                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6178         case sa_none:
6179                 break;
6180         }
6181 }
6182
6183 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6184                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6185 {
6186         memset(d, 0, sizeof(*d));
6187
6188         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6189                 return sa_sd_storage;
6190         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6191         if (!d->sd)
6192                 return sa_sd_storage;
6193         d->rd = alloc_rootdomain();
6194         if (!d->rd)
6195                 return sa_sd;
6196         return sa_rootdomain;
6197 }
6198
6199 /*
6200  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6201  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6202  * will not free the data we're using.
6203  */
6204 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6205 {
6206         struct sd_data *sdd = sd->private;
6207
6208         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6209         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6210
6211         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6212                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6213
6214         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6215                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6216 }
6217
6218 #ifdef CONFIG_NUMA
6219 static int sched_domains_numa_levels;
6220 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6221 static int *sched_domains_numa_distance;
6222 int sched_max_numa_distance;
6223 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6224 static int sched_domains_curr_level;
6225 #endif
6226
6227 /*
6228  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6229  *
6230  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6231  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6232  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6233  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6234  *
6235  * Odd one out:
6236  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6237  */
6238 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6239         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6240          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6241          SD_NUMA |                      \
6242          SD_ASYM_PACKING |              \
6243          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6244
6245 static struct sched_domain *
6246 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6247 {
6248         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6249         int sd_weight, sd_flags = 0;
6250
6251 #ifdef CONFIG_NUMA
6252         /*
6253          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6254          */
6255         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6256 #endif
6257
6258         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6259
6260         if (tl->sd_flags)
6261                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6262         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6263                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6264                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6265
6266         *sd = (struct sched_domain){
6267                 .min_interval           = sd_weight,
6268                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6269                 .busy_factor            = 32,
6270                 .imbalance_pct          = 125,
6271
6272                 .cache_nice_tries       = 0,
6273                 .busy_idx               = 0,
6274                 .idle_idx               = 0,
6275                 .newidle_idx            = 0,
6276                 .wake_idx               = 0,
6277                 .forkexec_idx           = 0,
6278
6279                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6280                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6281                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6282                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6283                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6284                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6285                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6286                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6287                                         | 0*SD_SERIALIZE
6288                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6289                                         | 0*SD_NUMA
6290                                         | sd_flags
6291                                         ,
6292
6293                 .last_balance           = jiffies,
6294                 .balance_interval       = sd_weight,
6295                 .smt_gain               = 0,
6296                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6297                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6298 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6299                 .name                   = tl->name,
6300 #endif
6301         };
6302
6303         /*
6304          * Convert topological properties into behaviour.
6305          */
6306
6307         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6308                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6309                 sd->imbalance_pct = 110;
6310                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6311
6312         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6313                 sd->imbalance_pct = 117;
6314                 sd->cache_nice_tries = 1;
6315                 sd->busy_idx = 2;
6316
6317 #ifdef CONFIG_NUMA
6318         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6319                 sd->cache_nice_tries = 2;
6320                 sd->busy_idx = 3;
6321                 sd->idle_idx = 2;
6322
6323                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6324                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6325                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6326                                        SD_BALANCE_FORK |
6327                                        SD_WAKE_AFFINE);
6328                 }
6329
6330 #endif
6331         } else {
6332                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6333                 sd->cache_nice_tries = 1;
6334                 sd->busy_idx = 2;
6335                 sd->idle_idx = 1;
6336         }
6337
6338         sd->private = &tl->data;
6339
6340         return sd;
6341 }
6342
6343 /*
6344  * Topology list, bottom-up.
6345  */
6346 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6347 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6348         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6349 #endif
6350 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6351         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6352 #endif
6353         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6354         { NULL, },
6355 };
6356
6357 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6358
6359 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6360         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6361
6362 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6363 {
6364         sched_domain_topology = tl;
6365 }
6366
6367 #ifdef CONFIG_NUMA
6368
6369 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6370 {
6371         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6372 }
6373
6374 static void sched_numa_warn(const char *str)
6375 {
6376         static int done = false;
6377         int i,j;
6378
6379         if (done)
6380                 return;
6381
6382         done = true;
6383
6384         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6385
6386         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6387                 printk(KERN_WARNING "  ");
6388                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6389                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6390                 printk(KERN_CONT "\n");
6391         }
6392         printk(KERN_WARNING "\n");
6393 }
6394
6395 bool find_numa_distance(int distance)
6396 {
6397         int i;
6398
6399         if (distance == node_distance(0, 0))
6400                 return true;
6401
6402         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6403                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6404                         return true;
6405         }
6406
6407         return false;
6408 }
6409
6410 /*
6411  * A system can have three types of NUMA topology:
6412  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6413  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6414  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6415  *
6416  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6417  * topology lies in whether communication between not directly
6418  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6419  * could run), or through backplane controllers. This affects
6420  * placement of programs.
6421  *
6422  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6423  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6424  *   is directly connected.
6425  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6426  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6427  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6428  */
6429 static void init_numa_topology_type(void)
6430 {
6431         int a, b, c, n;
6432
6433         n = sched_max_numa_distance;
6434
6435         if (n <= 1)
6436                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6437
6438         for_each_online_node(a) {
6439                 for_each_online_node(b) {
6440                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6441                         if (node_distance(a, b) < n)
6442                                 continue;
6443
6444                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6445                         for_each_online_node(c) {
6446                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6447                                     node_distance(b, c) < n) {
6448                                         sched_numa_topology_type =
6449                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6450                                         return;
6451                                 }
6452                         }
6453
6454                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6455                         return;
6456                 }
6457         }
6458 }
6459
6460 static void sched_init_numa(void)
6461 {
6462         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6463         struct sched_domain_topology_level *tl;
6464         int level = 0;
6465         int i, j, k;
6466
6467         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6468         if (!sched_domains_numa_distance)
6469                 return;
6470
6471         /*
6472          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6473          * unique distances in the node_distance() table.
6474          *
6475          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6476          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6477          */
6478         next_distance = curr_distance;
6479         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6480                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6481                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6482                                 int distance = node_distance(i, k);
6483
6484                                 if (distance > curr_distance &&
6485                                     (distance < next_distance ||
6486                                      next_distance == curr_distance))
6487                                         next_distance = distance;
6488
6489                                 /*
6490                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6491                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6492                                  * equally connected to A.
6493                                  */
6494                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6495                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6496
6497                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6498                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6499                         }
6500                         if (next_distance != curr_distance) {
6501                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6502                                 sched_domains_numa_levels = level;
6503                                 curr_distance = next_distance;
6504                         } else break;
6505                 }
6506
6507                 /*
6508                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6509                  */
6510                 if (!sched_debug())
6511                         break;
6512         }
6513
6514         if (!level)
6515                 return;
6516
6517         /*
6518          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6519          * identity distance node_distance(i,i).
6520          *
6521          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6522          * numbers.
6523          */
6524
6525         /*
6526          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6527          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6528          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6529          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6530          * in other functions.
6531          *
6532          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6533          */
6534         sched_domains_numa_levels = 0;
6535
6536         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6537         if (!sched_domains_numa_masks)
6538                 return;
6539
6540         /*
6541          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6542          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6543          */
6544         for (i = 0; i < level; i++) {
6545                 sched_domains_numa_masks[i] =
6546                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6547                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6548                         return;
6549
6550                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6551                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6552                         if (!mask)
6553                                 return;
6554
6555                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6556
6557                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6558                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6559                                         continue;
6560
6561                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6562                         }
6563                 }
6564         }
6565
6566         /* Compute default topology size */
6567         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6568
6569         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6570                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6571         if (!tl)
6572                 return;
6573
6574         /*
6575          * Copy the default topology bits..
6576          */
6577         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6578                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6579
6580         /*
6581          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6582          */
6583         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6584                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6585                         .mask = sd_numa_mask,
6586                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6587                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6588                         .numa_level = j,
6589                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6590                 };
6591         }
6592
6593         sched_domain_topology = tl;
6594
6595         sched_domains_numa_levels = level;
6596         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6597
6598         init_numa_topology_type();
6599 }
6600
6601 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6602 {
6603         int i, j;
6604         int node = cpu_to_node(cpu);
6605
6606         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6607                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6608                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6609                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6610                 }
6611         }
6612 }
6613
6614 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6615 {
6616         int i, j;
6617         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6618                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6619                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6620         }
6621 }
6622
6623 /*
6624  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6625  * are onlined.
6626  */
6627 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6628                                            unsigned long action,
6629                                            void *hcpu)
6630 {
6631         int cpu = (long)hcpu;
6632
6633         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6634         case CPU_ONLINE:
6635                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6636                 break;
6637
6638         case CPU_DEAD:
6639                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6640                 break;
6641
6642         default:
6643                 return NOTIFY_DONE;
6644         }
6645
6646         return NOTIFY_OK;
6647 }
6648 #else
6649 static inline void sched_init_numa(void)
6650 {
6651 }
6652
6653 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6654                                            unsigned long action,
6655                                            void *hcpu)
6656 {
6657         return 0;
6658 }
6659 #endif /* CONFIG_NUMA */
6660
6661 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6662 {
6663         struct sched_domain_topology_level *tl;
6664         int j;
6665
6666         for_each_sd_topology(tl) {
6667                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6668
6669                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6670                 if (!sdd->sd)
6671                         return -ENOMEM;
6672
6673                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6674                 if (!sdd->sg)
6675                         return -ENOMEM;
6676
6677                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6678                 if (!sdd->sgc)
6679                         return -ENOMEM;
6680
6681                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6682                         struct sched_domain *sd;
6683                         struct sched_group *sg;
6684                         struct sched_group_capacity *sgc;
6685
6686                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6687                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6688                         if (!sd)
6689                                 return -ENOMEM;
6690
6691                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6692
6693                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6694                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6695                         if (!sg)
6696                                 return -ENOMEM;
6697
6698                         sg->next = sg;
6699
6700                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6701
6702                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6703                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6704                         if (!sgc)
6705                                 return -ENOMEM;
6706
6707                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6708                 }
6709         }
6710
6711         return 0;
6712 }
6713
6714 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6715 {
6716         struct sched_domain_topology_level *tl;
6717         int j;
6718
6719         for_each_sd_topology(tl) {
6720                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6721
6722                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6723                         struct sched_domain *sd;
6724
6725                         if (sdd->sd) {
6726                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6727                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6728                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6729                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6730                         }
6731
6732                         if (sdd->sg)
6733                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6734                         if (sdd->sgc)
6735                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6736                 }
6737                 free_percpu(sdd->sd);
6738                 sdd->sd = NULL;
6739                 free_percpu(sdd->sg);
6740                 sdd->sg = NULL;
6741                 free_percpu(sdd->sgc);
6742                 sdd->sgc = NULL;
6743         }
6744 }
6745
6746 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6747                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6748                 struct sched_domain *child, int cpu)
6749 {
6750         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6751         if (!sd)
6752                 return child;
6753
6754         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6755         if (child) {
6756                 sd->level = child->level + 1;
6757                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6758                 child->parent = sd;
6759                 sd->child = child;
6760
6761                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6762                                     sched_domain_span(sd))) {
6763                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6764 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6765                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6766                                         child->name, sd->name);
6767 #endif
6768                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6769                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6770                                    sched_domain_span(sd),
6771                                    sched_domain_span(child));
6772                 }
6773
6774         }
6775         set_domain_attribute(sd, attr);
6776
6777         return sd;
6778 }
6779
6780 /*
6781  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6782  * to the individual cpus
6783  */
6784 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6785                                struct sched_domain_attr *attr)
6786 {
6787         enum s_alloc alloc_state;
6788         struct sched_domain *sd;
6789         struct s_data d;
6790         int i, ret = -ENOMEM;
6791
6792         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6793         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6794                 goto error;
6795
6796         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6797         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6798                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6799
6800                 sd = NULL;
6801                 for_each_sd_topology(tl) {
6802                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6803                         if (tl == sched_domain_topology)
6804                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6805                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6806                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6807                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6808                                 break;
6809                 }
6810         }
6811
6812         /* Build the groups for the domains */
6813         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6814                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6815                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6816                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6817                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6818                                         goto error;
6819                         } else {
6820                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6821                                         goto error;
6822                         }
6823                 }
6824         }
6825
6826         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6827         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6828                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6829                         continue;
6830
6831                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6832                         claim_allocations(i, sd);
6833                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6834                 }
6835         }
6836
6837         /* Attach the domains */
6838         rcu_read_lock();
6839         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6840                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6841                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6842         }
6843         rcu_read_unlock();
6844
6845         ret = 0;
6846 error:
6847         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6848         return ret;
6849 }
6850
6851 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6852 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6853 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6854                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6855
6856 /*
6857  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6858  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6859  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6860  */
6861 static cpumask_var_t fallback_doms;
6862
6863 /*
6864  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6865  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6866  * or 0 if it stayed the same.
6867  */
6868 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6869 {
6870         return 0;
6871 }
6872
6873 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6874 {
6875         int i;
6876         cpumask_var_t *doms;
6877
6878         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6879         if (!doms)
6880                 return NULL;
6881         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6882                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6883                         free_sched_domains(doms, i);
6884                         return NULL;
6885                 }
6886         }
6887         return doms;
6888 }
6889
6890 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6891 {
6892         unsigned int i;
6893         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6894                 free_cpumask_var(doms[i]);
6895         kfree(doms);
6896 }
6897
6898 /*
6899  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6900  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6901  * exclude other special cases in the future.
6902  */
6903 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6904 {
6905         int err;
6906
6907         arch_update_cpu_topology();
6908         ndoms_cur = 1;
6909         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6910         if (!doms_cur)
6911                 doms_cur = &fallback_doms;
6912         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6913         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6914         register_sched_domain_sysctl();
6915
6916         return err;
6917 }
6918
6919 /*
6920  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6921  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6922  */
6923 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6924 {
6925         int i;
6926
6927         rcu_read_lock();
6928         for_each_cpu(i, cpu_map)
6929                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6930         rcu_read_unlock();
6931 }
6932
6933 /* handle null as "default" */
6934 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6935                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6936 {
6937         struct sched_domain_attr tmp;
6938
6939         /* fast path */
6940         if (!new && !cur)
6941                 return 1;
6942
6943         tmp = SD_ATTR_INIT;
6944         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6945                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6946                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6947 }
6948
6949 /*
6950  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6951  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6952  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6953  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6954  *
6955  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6956  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6957  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6958  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6959  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6960  * it as it is.
6961  *
6962  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6963  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6964  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6965  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6966  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6967  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6968  *
6969  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6970  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6971  * and it will not create the default domain.
6972  *
6973  * Call with hotplug lock held
6974  */
6975 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6976                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6977 {
6978         int i, j, n;
6979         int new_topology;
6980
6981         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6982
6983         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6984         unregister_sched_domain_sysctl();
6985
6986         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6987         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6988
6989         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6990
6991         /* Destroy deleted domains */
6992         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6993                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6994                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6995                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6996                                 goto match1;
6997                 }
6998                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6999                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7000 match1:
7001                 ;
7002         }
7003
7004         n = ndoms_cur;
7005         if (doms_new == NULL) {
7006                 n = 0;
7007                 doms_new = &fallback_doms;
7008                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7009                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7010         }
7011
7012         /* Build new domains */
7013         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7014                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7015                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7016                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7017                                 goto match2;
7018                 }
7019                 /* no match - add a new doms_new */
7020                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7021 match2:
7022                 ;
7023         }
7024
7025         /* Remember the new sched domains */
7026         if (doms_cur != &fallback_doms)
7027                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7028         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7029         doms_cur = doms_new;
7030         dattr_cur = dattr_new;
7031         ndoms_cur = ndoms_new;
7032
7033         register_sched_domain_sysctl();
7034
7035         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7036 }
7037
7038 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7039
7040 /*
7041  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7042  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7043  * around partition_sched_domains().
7044  *
7045  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7046  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7047  */
7048 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7049                              void *hcpu)
7050 {
7051         switch (action) {
7052         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7053         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7054
7055                 /*
7056                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7057                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7058                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7059                  * domain, ignoring cpusets.
7060                  */
7061                 num_cpus_frozen--;
7062                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7063                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7064                         break;
7065                 }
7066
7067                 /*
7068                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7069                  * restore the original sched domains by considering the
7070                  * cpuset configurations.
7071                  */
7072
7073         case CPU_ONLINE:
7074                 cpuset_update_active_cpus(true);
7075                 break;
7076         default:
7077                 return NOTIFY_DONE;
7078         }
7079         return NOTIFY_OK;
7080 }
7081
7082 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7083                                void *hcpu)
7084 {
7085         unsigned long flags;
7086         long cpu = (long)hcpu;
7087         struct dl_bw *dl_b;
7088         bool overflow;
7089         int cpus;
7090
7091         switch (action) {
7092         case CPU_DOWN_PREPARE:
7093                 rcu_read_lock_sched();
7094                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7095
7096                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7097                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7098                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7099                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7100
7101                 rcu_read_unlock_sched();
7102
7103                 if (overflow)
7104                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7105                 cpuset_update_active_cpus(false);
7106                 break;
7107         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7108                 num_cpus_frozen++;
7109                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7110                 break;
7111         default:
7112                 return NOTIFY_DONE;
7113         }
7114         return NOTIFY_OK;
7115 }
7116
7117 void __init sched_init_smp(void)
7118 {
7119         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7120
7121         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7122         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7123
7124         /* nohz_full won't take effect without isolating the cpus. */
7125         tick_nohz_full_add_cpus_to(cpu_isolated_map);
7126
7127         sched_init_numa();
7128
7129         /*
7130          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7131          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7132          * happen.
7133          */
7134         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7135         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7136         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7137         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7138                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7139         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7140
7141         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7142         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7143         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7144
7145         init_hrtick();
7146
7147         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7148         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7149                 BUG();
7150         sched_init_granularity();
7151         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7152
7153         init_sched_rt_class();
7154         init_sched_dl_class();
7155 }
7156 #else
7157 void __init sched_init_smp(void)
7158 {
7159         sched_init_granularity();
7160 }
7161 #endif /* CONFIG_SMP */
7162
7163 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7164 {
7165         return in_lock_functions(addr) ||
7166                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7167                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7168 }
7169
7170 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7171 /*
7172  * Default task group.
7173  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7174  */
7175 struct task_group root_task_group;
7176 LIST_HEAD(task_groups);
7177 #endif
7178
7179 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7180
7181 void __init sched_init(void)
7182 {
7183         int i, j;
7184         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7185
7186 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7187         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7188 #endif
7189 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7190         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7191 #endif
7192         if (alloc_size) {
7193                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7194
7195 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7196                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7197                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7198
7199                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7200                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7201
7202 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7203 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7204                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7205                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7206
7207                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7208                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7209
7210 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7211         }
7212 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7213         for_each_possible_cpu(i) {
7214                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7215                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7216         }
7217 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7218
7219         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7220                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7221         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7222                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7223
7224 #ifdef CONFIG_SMP
7225         init_defrootdomain();
7226 #endif
7227
7228 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7229         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7230                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7231 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7232
7233 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7234         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7235         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7236         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7237         autogroup_init(&init_task);
7238
7239 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7240
7241         for_each_possible_cpu(i) {
7242                 struct rq *rq;
7243
7244                 rq = cpu_rq(i);
7245                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7246                 rq->nr_running = 0;
7247                 rq->calc_load_active = 0;
7248                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7249                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7250                 init_rt_rq(&rq->rt);
7251                 init_dl_rq(&rq->dl);
7252 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7253                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7254                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7255                 /*
7256                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7257                  *
7258                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7259                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7260                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7261                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7262                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7263                  * (se->load.weight).
7264                  *
7265                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7266                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7267                  * then A0's share of the cpu resource is:
7268                  *
7269                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7270                  *
7271                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7272                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7273                  */
7274                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7275                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7276 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7277
7278                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7279 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7280                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7281 #endif
7282
7283                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7284                         rq->cpu_load[j] = 0;
7285
7286                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7287
7288 #ifdef CONFIG_SMP
7289                 rq->sd = NULL;
7290                 rq->rd = NULL;
7291                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7292                 rq->balance_callback = NULL;
7293                 rq->active_balance = 0;
7294                 rq->next_balance = jiffies;
7295                 rq->push_cpu = 0;
7296                 rq->cpu = i;
7297                 rq->online = 0;
7298                 rq->idle_stamp = 0;
7299                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7300                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7301
7302                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7303
7304                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7305 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7306                 rq->nohz_flags = 0;
7307 #endif
7308 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7309                 rq->last_sched_tick = 0;
7310 #endif
7311 #endif
7312                 init_rq_hrtick(rq);
7313                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7314         }
7315
7316         set_load_weight(&init_task);
7317
7318 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7319         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7320 #endif
7321
7322         /*
7323          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7324          */
7325         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7326         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7327
7328         /*
7329          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7330          */
7331         current->sched_class = &fair_sched_class;
7332
7333         /*
7334          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7335          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7336          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7337          * when this runqueue becomes "idle".
7338          */
7339         init_idle(current, smp_processor_id());
7340
7341         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7342
7343 #ifdef CONFIG_SMP
7344         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7345         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7346         if (cpu_isolated_map == NULL)
7347                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7348         idle_thread_set_boot_cpu();
7349         set_cpu_rq_start_time();
7350 #endif
7351         init_sched_fair_class();
7352
7353         scheduler_running = 1;
7354 }
7355
7356 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7357 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7358 {
7359         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7360
7361         return (nested == preempt_offset);
7362 }
7363
7364 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7365 {
7366         /*
7367          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7368          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7369          * otherwise we will destroy state.
7370          */
7371         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7372                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7373                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7374                         current->state,
7375                         (void *)current->task_state_change,
7376                         (void *)current->task_state_change);
7377
7378         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7379 }
7380 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7381
7382 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7383 {
7384         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7385
7386         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7387         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7388              !is_idle_task(current)) ||
7389             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7390                 return;
7391         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7392                 return;
7393         prev_jiffy = jiffies;
7394
7395         printk(KERN_ERR
7396                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7397                         file, line);
7398         printk(KERN_ERR
7399                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7400                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7401                         current->pid, current->comm);
7402
7403         if (task_stack_end_corrupted(current))
7404                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7405
7406         debug_show_held_locks(current);
7407         if (irqs_disabled())
7408                 print_irqtrace_events(current);
7409 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7410         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7411                 pr_err("Preemption disabled at:");
7412                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7413                 pr_cont("\n");
7414         }
7415 #endif
7416         dump_stack();
7417 }
7418 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7419 #endif
7420
7421 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7422 void normalize_rt_tasks(void)
7423 {
7424         struct task_struct *g, *p;
7425         struct sched_attr attr = {
7426                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7427         };
7428
7429         read_lock(&tasklist_lock);
7430         for_each_process_thread(g, p) {
7431                 /*
7432                  * Only normalize user tasks:
7433                  */
7434                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7435                         continue;
7436
7437                 p->se.exec_start                = 0;
7438 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7439                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7440                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7441                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7442 #endif
7443
7444                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7445                         /*
7446                          * Renice negative nice level userspace
7447                          * tasks back to 0:
7448                          */
7449                         if (task_nice(p) < 0)
7450                                 set_user_nice(p, 0);
7451                         continue;
7452                 }
7453
7454                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7455         }
7456         read_unlock(&tasklist_lock);
7457 }
7458
7459 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7460
7461 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7462 /*
7463  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7464  *
7465  * They can only be called when the whole system has been
7466  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7467  * activity can take place. Using them for anything else would
7468  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7469  * under any other configuration.
7470  */
7471
7472 /**
7473  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7474  * @cpu: the processor in question.
7475  *
7476  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7477  *
7478  * Return: The current task for @cpu.
7479  */
7480 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7481 {
7482         return cpu_curr(cpu);
7483 }
7484
7485 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7486
7487 #ifdef CONFIG_IA64
7488 /**
7489  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7490  * @cpu: the processor in question.
7491  * @p: the task pointer to set.
7492  *
7493  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7494  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7495  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7496  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7497  * and caller must save the original value of the current task (see
7498  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7499  * re-starting the system.
7500  *
7501  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7502  */
7503 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7504 {
7505         cpu_curr(cpu) = p;
7506 }
7507
7508 #endif
7509
7510 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7511 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7512 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7513
7514 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7515 {
7516         free_fair_sched_group(tg);
7517         free_rt_sched_group(tg);
7518         autogroup_free(tg);
7519         kfree(tg);
7520 }
7521
7522 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7523 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7524 {
7525         struct task_group *tg;
7526
7527         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7528         if (!tg)
7529                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7530
7531         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7532                 goto err;
7533
7534         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7535                 goto err;
7536
7537         return tg;
7538
7539 err:
7540         free_sched_group(tg);
7541         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7542 }
7543
7544 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7545 {
7546         unsigned long flags;
7547
7548         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7549         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7550
7551         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7552
7553         tg->parent = parent;
7554         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7555         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7556         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7557 }
7558
7559 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7560 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7561 {
7562         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7563         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7564 }
7565
7566 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7567 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7568 {
7569         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7570         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7571 }
7572
7573 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7574 {
7575         unsigned long flags;
7576         int i;
7577
7578         /* end participation in shares distribution */
7579         for_each_possible_cpu(i)
7580                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7581
7582         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7583         list_del_rcu(&tg->list);
7584         list_del_rcu(&tg->siblings);
7585         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7586 }
7587
7588 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7589  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7590  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7591  *      reflect its new group.
7592  */
7593 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7594 {
7595         struct task_group *tg;
7596         int queued, running;
7597         unsigned long flags;
7598         struct rq *rq;
7599
7600         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7601
7602         running = task_current(rq, tsk);
7603         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7604
7605         if (queued)
7606                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7607         if (unlikely(running))
7608                 put_prev_task(rq, tsk);
7609
7610         /*
7611          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7612          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7613          * to prevent lockdep warnings.
7614          */
7615         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7616                           struct task_group, css);
7617         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7618         tsk->sched_task_group = tg;
7619
7620 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7621         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7622                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, queued);
7623         else
7624 #endif
7625                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7626
7627         if (unlikely(running))
7628                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7629         if (queued)
7630                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7631
7632         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7633 }
7634 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7635
7636 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7637 /*
7638  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7639  */
7640 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7641
7642 /* Must be called with tasklist_lock held */
7643 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7644 {
7645         struct task_struct *g, *p;
7646
7647         /*
7648          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7649          */
7650         if (task_group_is_autogroup(tg))
7651                 return 0;
7652
7653         for_each_process_thread(g, p) {
7654                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7655                         return 1;
7656         }
7657
7658         return 0;
7659 }
7660
7661 struct rt_schedulable_data {
7662         struct task_group *tg;
7663         u64 rt_period;
7664         u64 rt_runtime;
7665 };
7666
7667 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7668 {
7669         struct rt_schedulable_data *d = data;
7670         struct task_group *child;
7671         unsigned long total, sum = 0;
7672         u64 period, runtime;
7673
7674         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7675         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7676
7677         if (tg == d->tg) {
7678                 period = d->rt_period;
7679                 runtime = d->rt_runtime;
7680         }
7681
7682         /*
7683          * Cannot have more runtime than the period.
7684          */
7685         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7686                 return -EINVAL;
7687
7688         /*
7689          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7690          */
7691         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7692                 return -EBUSY;
7693
7694         total = to_ratio(period, runtime);
7695
7696         /*
7697          * Nobody can have more than the global setting allows.
7698          */
7699         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7700                 return -EINVAL;
7701
7702         /*
7703          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7704          */
7705         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7706                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7707                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7708
7709                 if (child == d->tg) {
7710                         period = d->rt_period;
7711                         runtime = d->rt_runtime;
7712                 }
7713
7714                 sum += to_ratio(period, runtime);
7715         }
7716
7717         if (sum > total)
7718                 return -EINVAL;
7719
7720         return 0;
7721 }
7722
7723 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7724 {
7725         int ret;
7726
7727         struct rt_schedulable_data data = {
7728                 .tg = tg,
7729                 .rt_period = period,
7730                 .rt_runtime = runtime,
7731         };
7732
7733         rcu_read_lock();
7734         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7735         rcu_read_unlock();
7736
7737         return ret;
7738 }
7739
7740 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7741                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7742 {
7743         int i, err = 0;
7744
7745         /*
7746          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7747          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7748          */
7749         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7750                 return -EINVAL;
7751
7752         /* No period doesn't make any sense. */
7753         if (rt_period == 0)
7754                 return -EINVAL;
7755
7756         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7757         read_lock(&tasklist_lock);
7758         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7759         if (err)
7760                 goto unlock;
7761
7762         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7763         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7764         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7765
7766         for_each_possible_cpu(i) {
7767                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7768
7769                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7770                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7771                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7772         }
7773         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7774 unlock:
7775         read_unlock(&tasklist_lock);
7776         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7777
7778         return err;
7779 }
7780
7781 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7782 {
7783         u64 rt_runtime, rt_period;
7784
7785         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7786         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7787         if (rt_runtime_us < 0)
7788                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7789
7790         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7791 }
7792
7793 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7794 {
7795         u64 rt_runtime_us;
7796
7797         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7798                 return -1;
7799
7800         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7801         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7802         return rt_runtime_us;
7803 }
7804
7805 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7806 {
7807         u64 rt_runtime, rt_period;
7808
7809         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7810         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7811
7812         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7813 }
7814
7815 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7816 {
7817         u64 rt_period_us;
7818
7819         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7820         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7821         return rt_period_us;
7822 }
7823 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7824
7825 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7826 static int sched_rt_global_constraints(void)
7827 {
7828         int ret = 0;
7829
7830         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7831         read_lock(&tasklist_lock);
7832         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7833         read_unlock(&tasklist_lock);
7834         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7835
7836         return ret;
7837 }
7838
7839 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7840 {
7841         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7842         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7843                 return 0;
7844
7845         return 1;
7846 }
7847
7848 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7849 static int sched_rt_global_constraints(void)
7850 {
7851         unsigned long flags;
7852         int i, ret = 0;
7853
7854         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7855         for_each_possible_cpu(i) {
7856                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7857
7858                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7859                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7860                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7861         }
7862         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7863
7864         return ret;
7865 }
7866 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7867
7868 static int sched_dl_global_validate(void)
7869 {
7870         u64 runtime = global_rt_runtime();
7871         u64 period = global_rt_period();
7872         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7873         struct dl_bw *dl_b;
7874         int cpu, ret = 0;
7875         unsigned long flags;
7876
7877         /*
7878          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7879          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7880          * any of the root_domains.
7881          *
7882          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7883          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7884          * solutions is welcome!
7885          */
7886         for_each_possible_cpu(cpu) {
7887                 rcu_read_lock_sched();
7888                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7889
7890                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7891                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7892                         ret = -EBUSY;
7893                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7894
7895                 rcu_read_unlock_sched();
7896
7897                 if (ret)
7898                         break;
7899         }
7900
7901         return ret;
7902 }
7903
7904 static void sched_dl_do_global(void)
7905 {
7906         u64 new_bw = -1;
7907         struct dl_bw *dl_b;
7908         int cpu;
7909         unsigned long flags;
7910
7911         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7912         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7913
7914         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7915                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7916
7917         /*
7918          * FIXME: As above...
7919          */
7920         for_each_possible_cpu(cpu) {
7921                 rcu_read_lock_sched();
7922                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7923
7924                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7925                 dl_b->bw = new_bw;
7926                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7927
7928                 rcu_read_unlock_sched();
7929         }
7930 }
7931
7932 static int sched_rt_global_validate(void)
7933 {
7934         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7935                 return -EINVAL;
7936
7937         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7938                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7939                 return -EINVAL;
7940
7941         return 0;
7942 }
7943
7944 static void sched_rt_do_global(void)
7945 {
7946         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7947         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7948 }
7949
7950 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7951                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7952                 loff_t *ppos)
7953 {
7954         int old_period, old_runtime;
7955         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7956         int ret;
7957
7958         mutex_lock(&mutex);
7959         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7960         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7961
7962         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7963
7964         if (!ret && write) {
7965                 ret = sched_rt_global_validate();
7966                 if (ret)
7967                         goto undo;
7968
7969                 ret = sched_dl_global_validate();
7970                 if (ret)
7971                         goto undo;
7972
7973                 ret = sched_rt_global_constraints();
7974                 if (ret)
7975                         goto undo;
7976
7977                 sched_rt_do_global();
7978                 sched_dl_do_global();
7979         }
7980         if (0) {
7981 undo:
7982                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7983                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7984         }
7985         mutex_unlock(&mutex);
7986
7987         return ret;
7988 }
7989
7990 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7991                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7992                 loff_t *ppos)
7993 {
7994         int ret;
7995         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7996
7997         mutex_lock(&mutex);
7998         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7999         /* make sure that internally we keep jiffies */
8000         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8001         if (!ret && write) {
8002                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8003                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8004         }
8005         mutex_unlock(&mutex);
8006         return ret;
8007 }
8008
8009 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8010
8011 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8012 {
8013         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8014 }
8015
8016 static struct cgroup_subsys_state *
8017 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8018 {
8019         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8020         struct task_group *tg;
8021
8022         if (!parent) {
8023                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8024                 return &root_task_group.css;
8025         }
8026
8027         tg = sched_create_group(parent);
8028         if (IS_ERR(tg))
8029                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8030
8031         return &tg->css;
8032 }
8033
8034 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8035 {
8036         struct task_group *tg = css_tg(css);
8037         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8038
8039         if (parent)
8040                 sched_online_group(tg, parent);
8041         return 0;
8042 }
8043
8044 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8045 {
8046         struct task_group *tg = css_tg(css);
8047
8048         sched_destroy_group(tg);
8049 }
8050
8051 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8052 {
8053         struct task_group *tg = css_tg(css);
8054
8055         sched_offline_group(tg);
8056 }
8057
8058 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8059 {
8060         sched_move_task(task);
8061 }
8062
8063 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8064                                  struct cgroup_taskset *tset)
8065 {
8066         struct task_struct *task;
8067
8068         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
8069 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8070                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8071                         return -EINVAL;
8072 #else
8073                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8074                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8075                         return -EINVAL;
8076 #endif
8077         }
8078         return 0;
8079 }
8080
8081 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8082                               struct cgroup_taskset *tset)
8083 {
8084         struct task_struct *task;
8085
8086         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
8087                 sched_move_task(task);
8088 }
8089
8090 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
8091                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
8092                             struct task_struct *task)
8093 {
8094         /*
8095          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
8096          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
8097          * trying to poke a half freed task state from generic code.
8098          */
8099         if (!(task->flags & PF_EXITING))
8100                 return;
8101
8102         sched_move_task(task);
8103 }
8104
8105 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8106 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8107                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8108 {
8109         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8110 }
8111
8112 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8113                                struct cftype *cft)
8114 {
8115         struct task_group *tg = css_tg(css);
8116
8117         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8118 }
8119
8120 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8121 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8122
8123 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8124 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8125
8126 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8127
8128 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8129 {
8130         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8131         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8132
8133         if (tg == &root_task_group)
8134                 return -EINVAL;
8135
8136         /*
8137          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8138          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8139          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8140          */
8141         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8142                 return -EINVAL;
8143
8144         /*
8145          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8146          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8147          * feasibility.
8148          */
8149         if (period > max_cfs_quota_period)
8150                 return -EINVAL;
8151
8152         /*
8153          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8154          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8155          */
8156         get_online_cpus();
8157         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8158         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8159         if (ret)
8160                 goto out_unlock;
8161
8162         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8163         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8164         /*
8165          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8166          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8167          */
8168         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8169                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8170         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8171         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8172         cfs_b->quota = quota;
8173
8174         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8175         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8176         if (runtime_enabled)
8177                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8178         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8179
8180         for_each_online_cpu(i) {
8181                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8182                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8183
8184                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8185                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8186                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8187
8188                 if (cfs_rq->throttled)
8189                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8190                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8191         }
8192         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8193                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8194 out_unlock:
8195         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8196         put_online_cpus();
8197
8198         return ret;
8199 }
8200
8201 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8202 {
8203         u64 quota, period;
8204
8205         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8206         if (cfs_quota_us < 0)
8207                 quota = RUNTIME_INF;
8208         else
8209                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8210
8211         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8212 }
8213
8214 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8215 {
8216         u64 quota_us;
8217
8218         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8219                 return -1;
8220
8221         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8222         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8223
8224         return quota_us;
8225 }
8226
8227 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8228 {
8229         u64 quota, period;
8230
8231         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8232         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8233
8234         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8235 }
8236
8237 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8238 {
8239         u64 cfs_period_us;
8240
8241         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8242         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8243
8244         return cfs_period_us;
8245 }
8246
8247 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8248                                   struct cftype *cft)
8249 {
8250         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8251 }
8252
8253 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8254                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8255 {
8256         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8257 }
8258
8259 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8260                                    struct cftype *cft)
8261 {
8262         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8263 }
8264
8265 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8266                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8267 {
8268         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8269 }
8270
8271 struct cfs_schedulable_data {
8272         struct task_group *tg;
8273         u64 period, quota;
8274 };
8275
8276 /*
8277  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8278  * note: units are usecs
8279  */
8280 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8281                                struct cfs_schedulable_data *d)
8282 {
8283         u64 quota, period;
8284
8285         if (tg == d->tg) {
8286                 period = d->period;
8287                 quota = d->quota;
8288         } else {
8289                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8290                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8291         }
8292
8293         /* note: these should typically be equivalent */
8294         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8295                 return RUNTIME_INF;
8296
8297         return to_ratio(period, quota);
8298 }
8299
8300 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8301 {
8302         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8303         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8304         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8305
8306         if (!tg->parent) {
8307                 quota = RUNTIME_INF;
8308         } else {
8309                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8310
8311                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8312                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8313
8314                 /*
8315                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8316                  * limit is set
8317                  */
8318                 if (quota == RUNTIME_INF)
8319                         quota = parent_quota;
8320                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8321                         return -EINVAL;
8322         }
8323         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8324
8325         return 0;
8326 }
8327
8328 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8329 {
8330         int ret;
8331         struct cfs_schedulable_data data = {
8332                 .tg = tg,
8333                 .period = period,
8334                 .quota = quota,
8335         };
8336
8337         if (quota != RUNTIME_INF) {
8338                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8339                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8340         }
8341
8342         rcu_read_lock();
8343         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8344         rcu_read_unlock();
8345
8346         return ret;
8347 }
8348
8349 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8350 {
8351         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8352         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8353
8354         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8355         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8356         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8357
8358         return 0;
8359 }
8360 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8361 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8362
8363 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8364 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8365                                 struct cftype *cft, s64 val)
8366 {
8367         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8368 }
8369
8370 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8371                                struct cftype *cft)
8372 {
8373         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8374 }
8375
8376 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8377                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8378 {
8379         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8380 }
8381
8382 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8383                                    struct cftype *cft)
8384 {
8385         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8386 }
8387 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8388
8389 static struct cftype cpu_files[] = {
8390 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8391         {
8392                 .name = "shares",
8393                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8394                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8395         },
8396 #endif
8397 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8398         {
8399                 .name = "cfs_quota_us",
8400                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8401                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8402         },
8403         {
8404                 .name = "cfs_period_us",
8405                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8406                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8407         },
8408         {
8409                 .name = "stat",
8410                 .seq_show = cpu_stats_show,
8411         },
8412 #endif
8413 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8414         {
8415                 .name = "rt_runtime_us",
8416                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8417                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8418         },
8419         {
8420                 .name = "rt_period_us",
8421                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8422                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8423         },
8424 #endif
8425         { }     /* terminate */
8426 };
8427
8428 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8429         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8430         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8431         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8432         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8433         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8434         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8435         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8436         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8437         .legacy_cftypes = cpu_files,
8438         .early_init     = 1,
8439 };
8440
8441 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8442
8443 void dump_cpu_task(int cpu)
8444 {
8445         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8446         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8447 }