OSDN Git Service

sched/core: Add switch_mm_irqs_off() and use it in the scheduler
[sagit-ice-cold/kernel_xiaomi_msm8998.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
168 }
169
170 static void sched_feat_enable(int i)
171 {
172         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
173 }
174 #else
175 static void sched_feat_disable(int i) { };
176 static void sched_feat_enable(int i) { };
177 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
178
179 static int sched_feat_set(char *cmp)
180 {
181         int i;
182         int neg = 0;
183
184         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
185                 neg = 1;
186                 cmp += 3;
187         }
188
189         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
190                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
191                         if (neg) {
192                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
193                                 sched_feat_disable(i);
194                         } else {
195                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
196                                 sched_feat_enable(i);
197                         }
198                         break;
199                 }
200         }
201
202         return i;
203 }
204
205 static ssize_t
206 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
207                 size_t cnt, loff_t *ppos)
208 {
209         char buf[64];
210         char *cmp;
211         int i;
212         struct inode *inode;
213
214         if (cnt > 63)
215                 cnt = 63;
216
217         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
218                 return -EFAULT;
219
220         buf[cnt] = 0;
221         cmp = strstrip(buf);
222
223         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
224         inode = file_inode(filp);
225         mutex_lock(&inode->i_mutex);
226         i = sched_feat_set(cmp);
227         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
264
265 /*
266  * period over which we average the RT time consumption, measured
267  * in ms.
268  *
269  * default: 1s
270  */
271 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
272
273 /*
274  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
275  * default: 1s
276  */
277 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
278
279 __read_mostly int scheduler_running;
280
281 /*
282  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
283  * default: 0.95s
284  */
285 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
286
287 /* cpus with isolated domains */
288 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
289
290 /*
291  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
292  */
293 static struct rq *this_rq_lock(void)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         local_irq_disable();
299         rq = this_rq();
300         raw_spin_lock(&rq->lock);
301
302         return rq;
303 }
304
305 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
306 /*
307  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
308  */
309
310 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
311 {
312         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
313                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
314 }
315
316 /*
317  * High-resolution timer tick.
318  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
319  */
320 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
321 {
322         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
323
324         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
325
326         raw_spin_lock(&rq->lock);
327         update_rq_clock(rq);
328         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
329         raw_spin_unlock(&rq->lock);
330
331         return HRTIMER_NORESTART;
332 }
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335
336 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
337 {
338         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
339
340         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
341 }
342
343 /*
344  * called from hardirq (IPI) context
345  */
346 static void __hrtick_start(void *arg)
347 {
348         struct rq *rq = arg;
349
350         raw_spin_lock(&rq->lock);
351         __hrtick_restart(rq);
352         rq->hrtick_csd_pending = 0;
353         raw_spin_unlock(&rq->lock);
354 }
355
356 /*
357  * Called to set the hrtick timer state.
358  *
359  * called with rq->lock held and irqs disabled
360  */
361 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
362 {
363         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
364         ktime_t time;
365         s64 delta;
366
367         /*
368          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
369          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
370          */
371         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
372         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
373
374         hrtimer_set_expires(timer, time);
375
376         if (rq == this_rq()) {
377                 __hrtick_restart(rq);
378         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
379                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
380                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
381         }
382 }
383
384 static int
385 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
386 {
387         int cpu = (int)(long)hcpu;
388
389         switch (action) {
390         case CPU_UP_CANCELED:
391         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
392         case CPU_DOWN_PREPARE:
393         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
394         case CPU_DEAD:
395         case CPU_DEAD_FROZEN:
396                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
397                 return NOTIFY_OK;
398         }
399
400         return NOTIFY_DONE;
401 }
402
403 static __init void init_hrtick(void)
404 {
405         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
406 }
407 #else
408 /*
409  * Called to set the hrtick timer state.
410  *
411  * called with rq->lock held and irqs disabled
412  */
413 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
414 {
415         /*
416          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
417          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
418          */
419         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
420         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
421                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
422 }
423
424 static inline void init_hrtick(void)
425 {
426 }
427 #endif /* CONFIG_SMP */
428
429 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
430 {
431 #ifdef CONFIG_SMP
432         rq->hrtick_csd_pending = 0;
433
434         rq->hrtick_csd.flags = 0;
435         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
436         rq->hrtick_csd.info = rq;
437 #endif
438
439         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
440         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
441 }
442 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
443 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
444 {
445 }
446
447 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
448 {
449 }
450
451 static inline void init_hrtick(void)
452 {
453 }
454 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
455
456 /*
457  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
458  */
459 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
460 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
461         for (;;) {                                                      \
462                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
463                 if (__old == __val)                                     \
464                         break;                                          \
465                 __val = __old;                                          \
466         }                                                               \
467         __old;                                                          \
468 })
469
470 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
471 /*
472  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
473  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
474  * spurious IPIs.
475  */
476 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
477 {
478         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
479         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
480 }
481
482 /*
483  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
484  *
485  * If this returns true, then the idle task promises to call
486  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
487  */
488 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
489 {
490         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
491         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
492
493         for (;;) {
494                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
495                         return false;
496                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
497                         return true;
498                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
499                 if (old == val)
500                         break;
501                 val = old;
502         }
503         return true;
504 }
505
506 #else
507 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
508 {
509         set_tsk_need_resched(p);
510         return true;
511 }
512
513 #ifdef CONFIG_SMP
514 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
515 {
516         return false;
517 }
518 #endif
519 #endif
520
521 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
522 {
523         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
524
525         /*
526          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
527          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
528          * wakeup due to that.
529          *
530          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
531          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
532          */
533         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
534                 return;
535
536         get_task_struct(task);
537
538         /*
539          * The head is context local, there can be no concurrency.
540          */
541         *head->lastp = node;
542         head->lastp = &node->next;
543 }
544
545 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
546 {
547         struct wake_q_node *node = head->first;
548
549         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
550                 struct task_struct *task;
551
552                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
553                 BUG_ON(!task);
554                 /* task can safely be re-inserted now */
555                 node = node->next;
556                 task->wake_q.next = NULL;
557
558                 /*
559                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
560                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
561                  */
562                 wake_up_process(task);
563                 put_task_struct(task);
564         }
565 }
566
567 /*
568  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 void resched_curr(struct rq *rq)
575 {
576         struct task_struct *curr = rq->curr;
577         int cpu;
578
579         lockdep_assert_held(&rq->lock);
580
581         if (test_tsk_need_resched(curr))
582                 return;
583
584         cpu = cpu_of(rq);
585
586         if (cpu == smp_processor_id()) {
587                 set_tsk_need_resched(curr);
588                 set_preempt_need_resched();
589                 return;
590         }
591
592         if (set_nr_and_not_polling(curr))
593                 smp_send_reschedule(cpu);
594         else
595                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
596 }
597
598 void resched_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601         unsigned long flags;
602
603         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
604         resched_curr(rq);
605         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
606 }
607
608 #ifdef CONFIG_SMP
609 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
610 /*
611  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
612  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
613  *
614  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
615  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
616  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
617  */
618 int get_nohz_timer_target(void)
619 {
620         int i, cpu = smp_processor_id();
621         struct sched_domain *sd;
622
623         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
624                 return cpu;
625
626         rcu_read_lock();
627         for_each_domain(cpu, sd) {
628                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
629                         if (cpu == i)
630                                 continue;
631
632                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(i)) {
633                                 cpu = i;
634                                 goto unlock;
635                         }
636                 }
637         }
638
639         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
640                 cpu = housekeeping_any_cpu();
641 unlock:
642         rcu_read_unlock();
643         return cpu;
644 }
645 /*
646  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
647  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
648  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
649  * idle system the next event might even be infinite time into the
650  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
651  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
652  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
653  * wheel for the next timer event.
654  */
655 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
656 {
657         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
658
659         if (cpu == smp_processor_id())
660                 return;
661
662         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
663                 smp_send_reschedule(cpu);
664         else
665                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
666 }
667
668 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
669 {
670         /*
671          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
672          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
673          * If needed we can still optimize that later with an
674          * empty IRQ.
675          */
676         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
677                 if (cpu != smp_processor_id() ||
678                     tick_nohz_tick_stopped())
679                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
680                 return true;
681         }
682
683         return false;
684 }
685
686 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
687 {
688         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
689                 wake_up_idle_cpu(cpu);
690 }
691
692 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
693 {
694         int cpu = smp_processor_id();
695
696         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
697                 return false;
698
699         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
700                 return true;
701
702         /*
703          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
704          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
705          */
706         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
707         return false;
708 }
709
710 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
711
712 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
713 {
714         return false;
715 }
716
717 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
718
719 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
720 bool sched_can_stop_tick(void)
721 {
722         /*
723          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
724          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
725          */
726         if (current->policy == SCHED_FIFO)
727                 return true;
728
729         /*
730          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
731          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
732          */
733         if (current->policy == SCHED_RR) {
734                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
735
736                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
737         }
738
739         /*
740          * More than one running task need preemption.
741          * nr_running update is assumed to be visible
742          * after IPI is sent from wakers.
743          */
744         if (this_rq()->nr_running > 1)
745                 return false;
746
747         return true;
748 }
749 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
750
751 void sched_avg_update(struct rq *rq)
752 {
753         s64 period = sched_avg_period();
754
755         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
756                 /*
757                  * Inline assembly required to prevent the compiler
758                  * optimising this loop into a divmod call.
759                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
760                  */
761                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
762                 rq->age_stamp += period;
763                 rq->rt_avg /= 2;
764         }
765 }
766
767 #endif /* CONFIG_SMP */
768
769 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
770                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
771 /*
772  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
773  * node and @up when leaving it for the final time.
774  *
775  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
776  */
777 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
778                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
779 {
780         struct task_group *parent, *child;
781         int ret;
782
783         parent = from;
784
785 down:
786         ret = (*down)(parent, data);
787         if (ret)
788                 goto out;
789         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
790                 parent = child;
791                 goto down;
792
793 up:
794                 continue;
795         }
796         ret = (*up)(parent, data);
797         if (ret || parent == from)
798                 goto out;
799
800         child = parent;
801         parent = parent->parent;
802         if (parent)
803                 goto up;
804 out:
805         return ret;
806 }
807
808 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
809 {
810         return 0;
811 }
812 #endif
813
814 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
815 {
816         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
817         struct load_weight *load = &p->se.load;
818
819         /*
820          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
821          */
822         if (idle_policy(p->policy)) {
823                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
824                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
825                 return;
826         }
827
828         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
829         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
830 }
831
832 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
833 {
834         update_rq_clock(rq);
835         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
836                 sched_info_queued(rq, p);
837         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
838 }
839
840 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
841 {
842         update_rq_clock(rq);
843         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
844                 sched_info_dequeued(rq, p);
845         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
846 }
847
848 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
849 {
850         if (task_contributes_to_load(p))
851                 rq->nr_uninterruptible--;
852
853         enqueue_task(rq, p, flags);
854 }
855
856 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
857 {
858         if (task_contributes_to_load(p))
859                 rq->nr_uninterruptible++;
860
861         dequeue_task(rq, p, flags);
862 }
863
864 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
865 {
866 /*
867  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
868  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
869  */
870 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
871         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
872 #endif
873 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
874         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
875
876         /*
877          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
878          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
879          * {soft,}irq region.
880          *
881          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
882          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
883          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
884          * monotonic.
885          *
886          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
887          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
888          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
889          * atomic ops.
890          */
891         if (irq_delta > delta)
892                 irq_delta = delta;
893
894         rq->prev_irq_time += irq_delta;
895         delta -= irq_delta;
896 #endif
897 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
898         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
899                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
900                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
901
902                 if (unlikely(steal > delta))
903                         steal = delta;
904
905                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
906                 delta -= steal;
907         }
908 #endif
909
910         rq->clock_task += delta;
911
912 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
913         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
914                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
915 #endif
916 }
917
918 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
919 {
920         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
921         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
922
923         if (stop) {
924                 /*
925                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
926                  * userspace knows about and won't get confused about.
927                  *
928                  * Also, it will make PI more or less work without too
929                  * much confusion -- but then, stop work should not
930                  * rely on PI working anyway.
931                  */
932                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
933
934                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
935         }
936
937         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
938
939         if (old_stop) {
940                 /*
941                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
942                  * it can die in pieces.
943                  */
944                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
945         }
946 }
947
948 /*
949  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
950  */
951 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
952 {
953         return p->static_prio;
954 }
955
956 /*
957  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
958  * without taking RT-inheritance into account. Might be
959  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
960  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
961  * estimator recalculates.
962  */
963 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
964 {
965         int prio;
966
967         if (task_has_dl_policy(p))
968                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
969         else if (task_has_rt_policy(p))
970                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
971         else
972                 prio = __normal_prio(p);
973         return prio;
974 }
975
976 /*
977  * Calculate the current priority, i.e. the priority
978  * taken into account by the scheduler. This value might
979  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
980  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
981  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
982  */
983 static int effective_prio(struct task_struct *p)
984 {
985         p->normal_prio = normal_prio(p);
986         /*
987          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
988          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
989          * to the normal priority:
990          */
991         if (!rt_prio(p->prio))
992                 return p->normal_prio;
993         return p->prio;
994 }
995
996 /**
997  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
998  * @p: the task in question.
999  *
1000  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1001  */
1002 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1003 {
1004         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1005 }
1006
1007 /*
1008  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1009  * use the balance_callback list if you want balancing.
1010  *
1011  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1012  * balance_callback().
1013  */
1014 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1015                                        const struct sched_class *prev_class,
1016                                        int oldprio)
1017 {
1018         if (prev_class != p->sched_class) {
1019                 if (prev_class->switched_from)
1020                         prev_class->switched_from(rq, p);
1021
1022                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1023         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1024                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1025 }
1026
1027 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1028 {
1029         const struct sched_class *class;
1030
1031         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1032                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1033         } else {
1034                 for_each_class(class) {
1035                         if (class == rq->curr->sched_class)
1036                                 break;
1037                         if (class == p->sched_class) {
1038                                 resched_curr(rq);
1039                                 break;
1040                         }
1041                 }
1042         }
1043
1044         /*
1045          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1046          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1047          */
1048         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1049                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1050 }
1051
1052 #ifdef CONFIG_SMP
1053 /*
1054  * This is how migration works:
1055  *
1056  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1057  *    stop_one_cpu().
1058  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1059  *    off the CPU)
1060  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1061  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1062  *    it and puts it into the right queue.
1063  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1064  *    is done.
1065  */
1066
1067 /*
1068  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1069  *
1070  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1071  */
1072 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1073 {
1074         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1075
1076         dequeue_task(rq, p, 0);
1077         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1078         set_task_cpu(p, new_cpu);
1079         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1080
1081         rq = cpu_rq(new_cpu);
1082
1083         raw_spin_lock(&rq->lock);
1084         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1085         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1086         enqueue_task(rq, p, 0);
1087         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1088
1089         return rq;
1090 }
1091
1092 struct migration_arg {
1093         struct task_struct *task;
1094         int dest_cpu;
1095 };
1096
1097 /*
1098  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1099  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1100  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1101  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1102  *
1103  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1104  * as the task is no longer on this CPU.
1105  */
1106 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1107 {
1108         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1109                 return rq;
1110
1111         /* Affinity changed (again). */
1112         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1113                 return rq;
1114
1115         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1116
1117         return rq;
1118 }
1119
1120 /*
1121  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1122  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1123  * 'pushing' onto another runqueue.
1124  */
1125 static int migration_cpu_stop(void *data)
1126 {
1127         struct migration_arg *arg = data;
1128         struct task_struct *p = arg->task;
1129         struct rq *rq = this_rq();
1130
1131         /*
1132          * The original target cpu might have gone down and we might
1133          * be on another cpu but it doesn't matter.
1134          */
1135         local_irq_disable();
1136         /*
1137          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1138          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1139          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1140          */
1141         sched_ttwu_pending();
1142
1143         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1144         raw_spin_lock(&rq->lock);
1145         /*
1146          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1147          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1148          * we're holding p->pi_lock.
1149          */
1150         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1151                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1152         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1153         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1154
1155         local_irq_enable();
1156         return 0;
1157 }
1158
1159 /*
1160  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1161  * actually call this function.
1162  */
1163 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1164 {
1165         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1166         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1167 }
1168
1169 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1170 {
1171         struct rq *rq = task_rq(p);
1172         bool queued, running;
1173
1174         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1175
1176         queued = task_on_rq_queued(p);
1177         running = task_current(rq, p);
1178
1179         if (queued) {
1180                 /*
1181                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1182                  * holding rq->lock.
1183                  */
1184                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1185                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1186         }
1187         if (running)
1188                 put_prev_task(rq, p);
1189
1190         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1191
1192         if (running)
1193                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1194         if (queued)
1195                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1196 }
1197
1198 /*
1199  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1200  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1201  * is removed from the allowed bitmask.
1202  *
1203  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1204  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1205  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1206  */
1207 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1208                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1209 {
1210         unsigned long flags;
1211         struct rq *rq;
1212         unsigned int dest_cpu;
1213         int ret = 0;
1214
1215         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1216
1217         /*
1218          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1219          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1220          */
1221         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1222                 ret = -EINVAL;
1223                 goto out;
1224         }
1225
1226         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1227                 goto out;
1228
1229         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1230                 ret = -EINVAL;
1231                 goto out;
1232         }
1233
1234         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1235
1236         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1237         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1238                 goto out;
1239
1240         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1241         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1242                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1243                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1244                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1245                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1246                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1247                 return 0;
1248         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1249                 /*
1250                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1251                  * afterwards anyway.
1252                  */
1253                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1254                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1255                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1256         }
1257 out:
1258         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1259
1260         return ret;
1261 }
1262
1263 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1264 {
1265         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1266 }
1267 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1268
1269 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1270 {
1271 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1272         /*
1273          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1274          * ttwu() will sort out the placement.
1275          */
1276         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1277                         !p->on_rq);
1278
1279 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1280         /*
1281          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1282          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1283          *
1284          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1285          * see task_group().
1286          *
1287          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1288          * task_rq_lock().
1289          */
1290         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1291                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1292 #endif
1293 #endif
1294
1295         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1296
1297         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1298                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1299                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1300                 p->se.nr_migrations++;
1301                 perf_event_task_migrate(p);
1302         }
1303
1304         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1305 }
1306
1307 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1308 {
1309         if (task_on_rq_queued(p)) {
1310                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1311
1312                 src_rq = task_rq(p);
1313                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1314
1315                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1316                 set_task_cpu(p, cpu);
1317                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1318                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1319         } else {
1320                 /*
1321                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1322                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1323                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1324                  */
1325                 p->wake_cpu = cpu;
1326         }
1327 }
1328
1329 struct migration_swap_arg {
1330         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1331         int src_cpu, dst_cpu;
1332 };
1333
1334 static int migrate_swap_stop(void *data)
1335 {
1336         struct migration_swap_arg *arg = data;
1337         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1338         int ret = -EAGAIN;
1339
1340         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1341                 return -EAGAIN;
1342
1343         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1344         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1345
1346         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1347                         &arg->dst_task->pi_lock);
1348         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1349
1350         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1351                 goto unlock;
1352
1353         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1354                 goto unlock;
1355
1356         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1357                 goto unlock;
1358
1359         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1360                 goto unlock;
1361
1362         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1363         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1364
1365         ret = 0;
1366
1367 unlock:
1368         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1369         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1370         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1371
1372         return ret;
1373 }
1374
1375 /*
1376  * Cross migrate two tasks
1377  */
1378 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1379 {
1380         struct migration_swap_arg arg;
1381         int ret = -EINVAL;
1382
1383         arg = (struct migration_swap_arg){
1384                 .src_task = cur,
1385                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1386                 .dst_task = p,
1387                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1388         };
1389
1390         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1391                 goto out;
1392
1393         /*
1394          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1395          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1396          */
1397         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1398                 goto out;
1399
1400         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1401                 goto out;
1402
1403         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1404                 goto out;
1405
1406         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1407         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1408
1409 out:
1410         return ret;
1411 }
1412
1413 /*
1414  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1415  *
1416  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1417  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1418  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1419  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1420  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1421  * @p has remained unscheduled the whole time.
1422  *
1423  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1424  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1425  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1426  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1427  * waiting to become inactive.
1428  */
1429 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1430 {
1431         unsigned long flags;
1432         int running, queued;
1433         unsigned long ncsw;
1434         struct rq *rq;
1435
1436         for (;;) {
1437                 /*
1438                  * We do the initial early heuristics without holding
1439                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1440                  * the runqueue lock when things look like they will
1441                  * work out!
1442                  */
1443                 rq = task_rq(p);
1444
1445                 /*
1446                  * If the task is actively running on another CPU
1447                  * still, just relax and busy-wait without holding
1448                  * any locks.
1449                  *
1450                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1451                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1452                  * But we don't care, since "task_running()" will
1453                  * return false if the runqueue has changed and p
1454                  * is actually now running somewhere else!
1455                  */
1456                 while (task_running(rq, p)) {
1457                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1458                                 return 0;
1459                         cpu_relax();
1460                 }
1461
1462                 /*
1463                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1464                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1465                  * just go back and repeat.
1466                  */
1467                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1468                 trace_sched_wait_task(p);
1469                 running = task_running(rq, p);
1470                 queued = task_on_rq_queued(p);
1471                 ncsw = 0;
1472                 if (!match_state || p->state == match_state)
1473                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1474                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1475
1476                 /*
1477                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1478                  */
1479                 if (unlikely(!ncsw))
1480                         break;
1481
1482                 /*
1483                  * Was it really running after all now that we
1484                  * checked with the proper locks actually held?
1485                  *
1486                  * Oops. Go back and try again..
1487                  */
1488                 if (unlikely(running)) {
1489                         cpu_relax();
1490                         continue;
1491                 }
1492
1493                 /*
1494                  * It's not enough that it's not actively running,
1495                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1496                  * preempted!
1497                  *
1498                  * So if it was still runnable (but just not actively
1499                  * running right now), it's preempted, and we should
1500                  * yield - it could be a while.
1501                  */
1502                 if (unlikely(queued)) {
1503                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1504
1505                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1506                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1507                         continue;
1508                 }
1509
1510                 /*
1511                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1512                  * runnable, which means that it will never become
1513                  * running in the future either. We're all done!
1514                  */
1515                 break;
1516         }
1517
1518         return ncsw;
1519 }
1520
1521 /***
1522  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1523  * @p: the to-be-kicked thread
1524  *
1525  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1526  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1527  *
1528  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1529  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1530  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1531  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1532  * achieved as well.
1533  */
1534 void kick_process(struct task_struct *p)
1535 {
1536         int cpu;
1537
1538         preempt_disable();
1539         cpu = task_cpu(p);
1540         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1541                 smp_send_reschedule(cpu);
1542         preempt_enable();
1543 }
1544 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1545
1546 /*
1547  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1548  */
1549 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1550 {
1551         int nid = cpu_to_node(cpu);
1552         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1553         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1554         int dest_cpu;
1555
1556         /*
1557          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1558          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1559          * select the cpu on the other node.
1560          */
1561         if (nid != -1) {
1562                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1563
1564                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1565                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1566                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1567                                 continue;
1568                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1569                                 continue;
1570                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1571                                 return dest_cpu;
1572                 }
1573         }
1574
1575         for (;;) {
1576                 /* Any allowed, online CPU? */
1577                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1578                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1579                                 continue;
1580                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1581                                 continue;
1582                         goto out;
1583                 }
1584
1585                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1586                 switch (state) {
1587                 case cpuset:
1588                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1589                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1590                                 state = possible;
1591                                 break;
1592                         }
1593                         /* fall-through */
1594                 case possible:
1595                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1596                         state = fail;
1597                         break;
1598
1599                 case fail:
1600                         BUG();
1601                         break;
1602                 }
1603         }
1604
1605 out:
1606         if (state != cpuset) {
1607                 /*
1608                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1609                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1610                  * leave kernel.
1611                  */
1612                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1613                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1614                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1615                 }
1616         }
1617
1618         return dest_cpu;
1619 }
1620
1621 /*
1622  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1623  */
1624 static inline
1625 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1626 {
1627         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1628
1629         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1630                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1631
1632         /*
1633          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1634          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1635          * cpu.
1636          *
1637          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1638          *
1639          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1640          *   not worry about this generic constraint ]
1641          */
1642         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1643                      !cpu_online(cpu)))
1644                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1645
1646         return cpu;
1647 }
1648
1649 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1650 {
1651         s64 diff = sample - *avg;
1652         *avg += diff >> 3;
1653 }
1654
1655 #else
1656
1657 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1658                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1659 {
1660         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1661 }
1662
1663 #endif /* CONFIG_SMP */
1664
1665 static void
1666 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1667 {
1668 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1669         struct rq *rq = this_rq();
1670
1671 #ifdef CONFIG_SMP
1672         int this_cpu = smp_processor_id();
1673
1674         if (cpu == this_cpu) {
1675                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1676                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1677         } else {
1678                 struct sched_domain *sd;
1679
1680                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1681                 rcu_read_lock();
1682                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1683                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1684                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1685                                 break;
1686                         }
1687                 }
1688                 rcu_read_unlock();
1689         }
1690
1691         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1692                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1693
1694 #endif /* CONFIG_SMP */
1695
1696         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1697         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1698
1699         if (wake_flags & WF_SYNC)
1700                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1701
1702 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1703 }
1704
1705 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1706 {
1707         activate_task(rq, p, en_flags);
1708         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1709
1710         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1711         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1712                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1713 }
1714
1715 /*
1716  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1717  */
1718 static void
1719 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1720 {
1721         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1722         p->state = TASK_RUNNING;
1723         trace_sched_wakeup(p);
1724
1725 #ifdef CONFIG_SMP
1726         if (p->sched_class->task_woken) {
1727                 /*
1728                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1729                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1730                  */
1731                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1732                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1733                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1734         }
1735
1736         if (rq->idle_stamp) {
1737                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1738                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1739
1740                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1741
1742                 if (rq->avg_idle > max)
1743                         rq->avg_idle = max;
1744
1745                 rq->idle_stamp = 0;
1746         }
1747 #endif
1748 }
1749
1750 static void
1751 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1752 {
1753         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1754
1755 #ifdef CONFIG_SMP
1756         if (p->sched_contributes_to_load)
1757                 rq->nr_uninterruptible--;
1758 #endif
1759
1760         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1761         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1762 }
1763
1764 /*
1765  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1766  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1767  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1768  * the task is still ->on_rq.
1769  */
1770 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1771 {
1772         struct rq *rq;
1773         int ret = 0;
1774
1775         rq = __task_rq_lock(p);
1776         if (task_on_rq_queued(p)) {
1777                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1778                 update_rq_clock(rq);
1779                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1780                 ret = 1;
1781         }
1782         __task_rq_unlock(rq);
1783
1784         return ret;
1785 }
1786
1787 #ifdef CONFIG_SMP
1788 void sched_ttwu_pending(void)
1789 {
1790         struct rq *rq = this_rq();
1791         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1792         struct task_struct *p;
1793         unsigned long flags;
1794
1795         if (!llist)
1796                 return;
1797
1798         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1799         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1800
1801         while (llist) {
1802                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1803                 llist = llist_next(llist);
1804                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1805         }
1806
1807         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1808         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1809 }
1810
1811 void scheduler_ipi(void)
1812 {
1813         /*
1814          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1815          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1816          * this IPI.
1817          */
1818         preempt_fold_need_resched();
1819
1820         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1821                 return;
1822
1823         /*
1824          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1825          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1826          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1827          * we do call them.
1828          *
1829          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1830          * properly.
1831          *
1832          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1833          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1834          * somewhat pessimize the simple resched case.
1835          */
1836         irq_enter();
1837         sched_ttwu_pending();
1838
1839         /*
1840          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1841          */
1842         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1843                 this_rq()->idle_balance = 1;
1844                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1845         }
1846         irq_exit();
1847 }
1848
1849 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1850 {
1851         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1852
1853         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1854                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1855                         smp_send_reschedule(cpu);
1856                 else
1857                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1858         }
1859 }
1860
1861 void wake_up_if_idle(int cpu)
1862 {
1863         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1864         unsigned long flags;
1865
1866         rcu_read_lock();
1867
1868         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1869                 goto out;
1870
1871         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1872                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1873         } else {
1874                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1875                 if (is_idle_task(rq->curr))
1876                         smp_send_reschedule(cpu);
1877                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1878                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1879         }
1880
1881 out:
1882         rcu_read_unlock();
1883 }
1884
1885 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1886 {
1887         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1888 }
1889 #endif /* CONFIG_SMP */
1890
1891 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1892 {
1893         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1894
1895 #if defined(CONFIG_SMP)
1896         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1897                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1898                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1899                 return;
1900         }
1901 #endif
1902
1903         raw_spin_lock(&rq->lock);
1904         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1905         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1906         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1907         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1908 }
1909
1910 /**
1911  * try_to_wake_up - wake up a thread
1912  * @p: the thread to be awakened
1913  * @state: the mask of task states that can be woken
1914  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1915  *
1916  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1917  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1918  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1919  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1920  * runnable without the overhead of this.
1921  *
1922  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1923  * or @state didn't match @p's state.
1924  */
1925 static int
1926 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1927 {
1928         unsigned long flags;
1929         int cpu, success = 0;
1930
1931         /*
1932          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1933          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1934          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1935          * set_current_state() the waiting thread does.
1936          */
1937         smp_mb__before_spinlock();
1938         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1939         if (!(p->state & state))
1940                 goto out;
1941
1942         trace_sched_waking(p);
1943
1944         success = 1; /* we're going to change ->state */
1945         cpu = task_cpu(p);
1946
1947         /*
1948          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
1949          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
1950          * in smp_cond_load_acquire() below.
1951          *
1952          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
1953          *   [S] p->on_rq = 1;                  [L] P->state
1954          *       UNLOCK rq->lock  -----.
1955          *                              \
1956          *                               +---   RMB
1957          * schedule()                   /
1958          *       LOCK rq->lock    -----'
1959          *       UNLOCK rq->lock
1960          *
1961          * [task p]
1962          *   [S] p->state = UNINTERRUPTIBLE     [L] p->on_rq
1963          *
1964          * Pairs with the UNLOCK+LOCK on rq->lock from the
1965          * last wakeup of our task and the schedule that got our task
1966          * current.
1967          */
1968         smp_rmb();
1969         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1970                 goto stat;
1971
1972 #ifdef CONFIG_SMP
1973         /*
1974          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1975          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1976          *
1977          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
1978          * from the runqueue.
1979          *
1980          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
1981          *      UNLOCK rq->lock
1982          *                      RMB
1983          *      LOCK   rq->lock
1984          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
1985          *
1986          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
1987          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
1988          * task, the second putting it to sleep.
1989          */
1990         smp_rmb();
1991
1992         /*
1993          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1994          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1995          */
1996         while (p->on_cpu)
1997                 cpu_relax();
1998         /*
1999          * Combined with the control dependency above, we have an effective
2000          * smp_load_acquire() without the need for full barriers.
2001          *
2002          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2003          *
2004          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2005          * their previous state and preserve Program Order.
2006          */
2007         smp_rmb();
2008
2009         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2010         p->state = TASK_WAKING;
2011
2012         if (p->sched_class->task_waking)
2013                 p->sched_class->task_waking(p);
2014
2015         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2016         if (task_cpu(p) != cpu) {
2017                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2018                 set_task_cpu(p, cpu);
2019         }
2020 #endif /* CONFIG_SMP */
2021
2022         ttwu_queue(p, cpu);
2023 stat:
2024         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2025 out:
2026         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2027
2028         return success;
2029 }
2030
2031 /**
2032  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2033  * @p: the thread to be awakened
2034  *
2035  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2036  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2037  * the current task.
2038  */
2039 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2040 {
2041         struct rq *rq = task_rq(p);
2042
2043         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2044             WARN_ON_ONCE(p == current))
2045                 return;
2046
2047         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2048
2049         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2050                 /*
2051                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2052                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2053                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2054                  * not yet picked a replacement task.
2055                  */
2056                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2057                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2058                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2059                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2060                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2061         }
2062
2063         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2064                 goto out;
2065
2066         trace_sched_waking(p);
2067
2068         if (!task_on_rq_queued(p))
2069                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2070
2071         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2072         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2073 out:
2074         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2075 }
2076
2077 /**
2078  * wake_up_process - Wake up a specific process
2079  * @p: The process to be woken up.
2080  *
2081  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2082  * processes.
2083  *
2084  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2085  *
2086  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2087  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2088  */
2089 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2090 {
2091         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2092 }
2093 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2094
2095 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2096 {
2097         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2098 }
2099
2100 /*
2101  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2102  */
2103 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2104 {
2105         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2106
2107         dl_se->dl_runtime = 0;
2108         dl_se->dl_deadline = 0;
2109         dl_se->dl_period = 0;
2110         dl_se->flags = 0;
2111         dl_se->dl_bw = 0;
2112
2113         dl_se->dl_throttled = 0;
2114         dl_se->dl_new = 1;
2115         dl_se->dl_yielded = 0;
2116 }
2117
2118 /*
2119  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2120  * p is forked by current.
2121  *
2122  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2123  */
2124 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2125 {
2126         p->on_rq                        = 0;
2127
2128         p->se.on_rq                     = 0;
2129         p->se.exec_start                = 0;
2130         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2131         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2132         p->se.nr_migrations             = 0;
2133         p->se.vruntime                  = 0;
2134         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2135
2136 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2137         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2138 #endif
2139
2140         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2141         init_dl_task_timer(&p->dl);
2142         __dl_clear_params(p);
2143
2144         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2145
2146 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2147         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2148 #endif
2149
2150 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2151         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2152                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2153                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2154         }
2155
2156         if (clone_flags & CLONE_VM)
2157                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2158         else
2159                 p->numa_preferred_nid = -1;
2160
2161         p->node_stamp = 0ULL;
2162         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2163         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2164         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2165         p->numa_faults = NULL;
2166         p->last_task_numa_placement = 0;
2167         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2168
2169         p->numa_group = NULL;
2170 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2171 }
2172
2173 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2174
2175 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2176
2177 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2178 {
2179         if (enabled)
2180                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2181         else
2182                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2183 }
2184
2185 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2186 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2187                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2188 {
2189         struct ctl_table t;
2190         int err;
2191         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2192
2193         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2194                 return -EPERM;
2195
2196         t = *table;
2197         t.data = &state;
2198         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2199         if (err < 0)
2200                 return err;
2201         if (write)
2202                 set_numabalancing_state(state);
2203         return err;
2204 }
2205 #endif
2206 #endif
2207
2208 /*
2209  * fork()/clone()-time setup:
2210  */
2211 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2212 {
2213         unsigned long flags;
2214         int cpu = get_cpu();
2215
2216         __sched_fork(clone_flags, p);
2217         /*
2218          * We mark the process as running here. This guarantees that
2219          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2220          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2221          */
2222         p->state = TASK_RUNNING;
2223
2224         /*
2225          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2226          */
2227         p->prio = current->normal_prio;
2228
2229         /*
2230          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2231          */
2232         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2233                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2234                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2235                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2236                         p->rt_priority = 0;
2237                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2238                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2239
2240                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2241                 set_load_weight(p);
2242
2243                 /*
2244                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2245                  * fulfilled its duty:
2246                  */
2247                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2248         }
2249
2250         if (dl_prio(p->prio)) {
2251                 put_cpu();
2252                 return -EAGAIN;
2253         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2254                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2255         } else {
2256                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2257         }
2258
2259         if (p->sched_class->task_fork)
2260                 p->sched_class->task_fork(p);
2261
2262         /*
2263          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2264          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2265          * is ran before sched_fork().
2266          *
2267          * Silence PROVE_RCU.
2268          */
2269         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2270         set_task_cpu(p, cpu);
2271         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2272
2273 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2274         if (likely(sched_info_on()))
2275                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2276 #endif
2277 #if defined(CONFIG_SMP)
2278         p->on_cpu = 0;
2279 #endif
2280         init_task_preempt_count(p);
2281 #ifdef CONFIG_SMP
2282         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2283         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2284 #endif
2285
2286         put_cpu();
2287         return 0;
2288 }
2289
2290 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2291 {
2292         if (runtime == RUNTIME_INF)
2293                 return 1ULL << 20;
2294
2295         /*
2296          * Doing this here saves a lot of checks in all
2297          * the calling paths, and returning zero seems
2298          * safe for them anyway.
2299          */
2300         if (period == 0)
2301                 return 0;
2302
2303         return div64_u64(runtime << 20, period);
2304 }
2305
2306 #ifdef CONFIG_SMP
2307 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2308 {
2309         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2310                          "sched RCU must be held");
2311         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2312 }
2313
2314 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2315 {
2316         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2317         int cpus = 0;
2318
2319         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2320                          "sched RCU must be held");
2321         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2322                 cpus++;
2323
2324         return cpus;
2325 }
2326 #else
2327 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2328 {
2329         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2330 }
2331
2332 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2333 {
2334         return 1;
2335 }
2336 #endif
2337
2338 /*
2339  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2340  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2341  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2342  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2343  *
2344  * This function is called while holding p's rq->lock.
2345  *
2346  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2347  * __setparam_dl().
2348  */
2349 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2350                        const struct sched_attr *attr)
2351 {
2352
2353         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2354         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2355         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2356         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2357         int cpus, err = -1;
2358
2359         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2360                 return 0;
2361
2362         /*
2363          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2364          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2365          * allocated bandwidth of the container.
2366          */
2367         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2368         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2369         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2370             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2371                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2372                 err = 0;
2373         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2374                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2375                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2376                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2377                 err = 0;
2378         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2379                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2380                 err = 0;
2381         }
2382         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2383
2384         return err;
2385 }
2386
2387 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2388
2389 /*
2390  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2391  *
2392  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2393  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2394  * on the runqueue and wakes it.
2395  */
2396 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2397 {
2398         unsigned long flags;
2399         struct rq *rq;
2400
2401         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2402         /* Initialize new task's runnable average */
2403         init_entity_runnable_average(&p->se);
2404 #ifdef CONFIG_SMP
2405         /*
2406          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2407          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2408          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2409          */
2410         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2411 #endif
2412
2413         rq = __task_rq_lock(p);
2414         activate_task(rq, p, 0);
2415         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2416         trace_sched_wakeup_new(p);
2417         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2418 #ifdef CONFIG_SMP
2419         if (p->sched_class->task_woken) {
2420                 /*
2421                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2422                  * drop it.
2423                  */
2424                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2425                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2426                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2427         }
2428 #endif
2429         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2430 }
2431
2432 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2433
2434 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2435
2436 void preempt_notifier_inc(void)
2437 {
2438         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2439 }
2440 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2441
2442 void preempt_notifier_dec(void)
2443 {
2444         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2445 }
2446 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2447
2448 /**
2449  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2450  * @notifier: notifier struct to register
2451  */
2452 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2453 {
2454         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2455                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2456
2457         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2458 }
2459 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2460
2461 /**
2462  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2463  * @notifier: notifier struct to unregister
2464  *
2465  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2466  */
2467 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2468 {
2469         hlist_del(&notifier->link);
2470 }
2471 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2472
2473 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2474 {
2475         struct preempt_notifier *notifier;
2476
2477         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2478                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2479 }
2480
2481 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2482 {
2483         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2484                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2485 }
2486
2487 static void
2488 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2489                                    struct task_struct *next)
2490 {
2491         struct preempt_notifier *notifier;
2492
2493         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2494                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2495 }
2496
2497 static __always_inline void
2498 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2499                                  struct task_struct *next)
2500 {
2501         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2502                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2503 }
2504
2505 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2506
2507 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2508 {
2509 }
2510
2511 static inline void
2512 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2513                                  struct task_struct *next)
2514 {
2515 }
2516
2517 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2518
2519 /**
2520  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2521  * @rq: the runqueue preparing to switch
2522  * @prev: the current task that is being switched out
2523  * @next: the task we are going to switch to.
2524  *
2525  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2526  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2527  * switch.
2528  *
2529  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2530  * hooks.
2531  */
2532 static inline void
2533 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2534                     struct task_struct *next)
2535 {
2536         sched_info_switch(rq, prev, next);
2537         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2538         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2539         prepare_lock_switch(rq, next);
2540         prepare_arch_switch(next);
2541 }
2542
2543 /**
2544  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2545  * @prev: the thread we just switched away from.
2546  *
2547  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2548  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2549  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2550  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2551  *
2552  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2553  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2554  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2555  * details.)
2556  *
2557  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2558  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2559  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2560  * because prev may have moved to another CPU.
2561  */
2562 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2563         __releases(rq->lock)
2564 {
2565         struct rq *rq = this_rq();
2566         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2567         long prev_state;
2568
2569         /*
2570          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2571          * because it left us after:
2572          *
2573          *      schedule()
2574          *        preempt_disable();                    // 1
2575          *        __schedule()
2576          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2577          *
2578          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2579          */
2580         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2581                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2582                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2583                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2584
2585         rq->prev_mm = NULL;
2586
2587         /*
2588          * A task struct has one reference for the use as "current".
2589          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2590          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2591          * the scheduled task must drop that reference.
2592          *
2593          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2594          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2595          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2596          * transition, resulting in a double drop.
2597          */
2598         prev_state = prev->state;
2599         vtime_task_switch(prev);
2600         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2601         finish_lock_switch(rq, prev);
2602         finish_arch_post_lock_switch();
2603
2604         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2605         if (mm)
2606                 mmdrop(mm);
2607         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2608                 if (prev->sched_class->task_dead)
2609                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2610
2611                 /*
2612                  * Remove function-return probe instances associated with this
2613                  * task and put them back on the free list.
2614                  */
2615                 kprobe_flush_task(prev);
2616                 put_task_struct(prev);
2617         }
2618
2619         tick_nohz_task_switch();
2620         return rq;
2621 }
2622
2623 #ifdef CONFIG_SMP
2624
2625 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2626 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2627 {
2628         struct callback_head *head, *next;
2629         void (*func)(struct rq *rq);
2630         unsigned long flags;
2631
2632         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2633         head = rq->balance_callback;
2634         rq->balance_callback = NULL;
2635         while (head) {
2636                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2637                 next = head->next;
2638                 head->next = NULL;
2639                 head = next;
2640
2641                 func(rq);
2642         }
2643         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2644 }
2645
2646 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2647 {
2648         if (unlikely(rq->balance_callback))
2649                 __balance_callback(rq);
2650 }
2651
2652 #else
2653
2654 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2655 {
2656 }
2657
2658 #endif
2659
2660 /**
2661  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2662  * @prev: the thread we just switched away from.
2663  */
2664 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2665         __releases(rq->lock)
2666 {
2667         struct rq *rq;
2668
2669         /*
2670          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2671          * finish_task_switch() for details.
2672          *
2673          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2674          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2675          * PREEMPT_COUNT kernels).
2676          */
2677
2678         rq = finish_task_switch(prev);
2679         balance_callback(rq);
2680         preempt_enable();
2681
2682         if (current->set_child_tid)
2683                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2684 }
2685
2686 /*
2687  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2688  */
2689 static inline struct rq *
2690 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2691                struct task_struct *next)
2692 {
2693         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2694
2695         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2696
2697         mm = next->mm;
2698         oldmm = prev->active_mm;
2699         /*
2700          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2701          * combine the page table reload and the switch backend into
2702          * one hypercall.
2703          */
2704         arch_start_context_switch(prev);
2705
2706         if (!mm) {
2707                 next->active_mm = oldmm;
2708                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2709                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2710         } else
2711                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2712
2713         if (!prev->mm) {
2714                 prev->active_mm = NULL;
2715                 rq->prev_mm = oldmm;
2716         }
2717         /*
2718          * Since the runqueue lock will be released by the next
2719          * task (which is an invalid locking op but in the case
2720          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2721          * do an early lockdep release here:
2722          */
2723         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2724         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2725
2726         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2727         switch_to(prev, next, prev);
2728         barrier();
2729
2730         return finish_task_switch(prev);
2731 }
2732
2733 /*
2734  * nr_running and nr_context_switches:
2735  *
2736  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2737  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2738  */
2739 unsigned long nr_running(void)
2740 {
2741         unsigned long i, sum = 0;
2742
2743         for_each_online_cpu(i)
2744                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2745
2746         return sum;
2747 }
2748
2749 /*
2750  * Check if only the current task is running on the cpu.
2751  *
2752  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2753  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2754  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2755  *
2756  * - from a non-preemptable section (of course)
2757  *
2758  * - from a thread that is bound to a single CPU
2759  *
2760  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2761  */
2762 bool single_task_running(void)
2763 {
2764         return raw_rq()->nr_running == 1;
2765 }
2766 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2767
2768 unsigned long long nr_context_switches(void)
2769 {
2770         int i;
2771         unsigned long long sum = 0;
2772
2773         for_each_possible_cpu(i)
2774                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2775
2776         return sum;
2777 }
2778
2779 unsigned long nr_iowait(void)
2780 {
2781         unsigned long i, sum = 0;
2782
2783         for_each_possible_cpu(i)
2784                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2785
2786         return sum;
2787 }
2788
2789 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2790 {
2791         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2792         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2793 }
2794
2795 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2796 {
2797         struct rq *rq = this_rq();
2798         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2799         *load = rq->load.weight;
2800 }
2801
2802 #ifdef CONFIG_SMP
2803
2804 /*
2805  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2806  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2807  */
2808 void sched_exec(void)
2809 {
2810         struct task_struct *p = current;
2811         unsigned long flags;
2812         int dest_cpu;
2813
2814         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2815         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2816         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2817                 goto unlock;
2818
2819         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2820                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2821
2822                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2823                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2824                 return;
2825         }
2826 unlock:
2827         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2828 }
2829
2830 #endif
2831
2832 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2833 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2834
2835 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2836 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2837
2838 /*
2839  * Return accounted runtime for the task.
2840  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2841  * pending runtime that have not been accounted yet.
2842  */
2843 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2844 {
2845         unsigned long flags;
2846         struct rq *rq;
2847         u64 ns;
2848
2849 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2850         /*
2851          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2852          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2853          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2854          *
2855          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2856          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2857          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2858          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2859          * been accounted, so we're correct here as well.
2860          */
2861         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2862                 return p->se.sum_exec_runtime;
2863 #endif
2864
2865         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2866         /*
2867          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2868          * project cycles that may never be accounted to this
2869          * thread, breaking clock_gettime().
2870          */
2871         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2872                 update_rq_clock(rq);
2873                 p->sched_class->update_curr(rq);
2874         }
2875         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2876         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2877
2878         return ns;
2879 }
2880
2881 /*
2882  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2883  * We call it with interrupts disabled.
2884  */
2885 void scheduler_tick(void)
2886 {
2887         int cpu = smp_processor_id();
2888         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2889         struct task_struct *curr = rq->curr;
2890
2891         sched_clock_tick();
2892
2893         raw_spin_lock(&rq->lock);
2894         update_rq_clock(rq);
2895         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2896         update_cpu_load_active(rq);
2897         calc_global_load_tick(rq);
2898         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2899
2900         perf_event_task_tick();
2901
2902 #ifdef CONFIG_SMP
2903         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2904         trigger_load_balance(rq);
2905 #endif
2906         rq_last_tick_reset(rq);
2907 }
2908
2909 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2910 /**
2911  * scheduler_tick_max_deferment
2912  *
2913  * Keep at least one tick per second when a single
2914  * active task is running because the scheduler doesn't
2915  * yet completely support full dynticks environment.
2916  *
2917  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2918  * balancing, etc... continue to move forward, even
2919  * with a very low granularity.
2920  *
2921  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2922  */
2923 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2924 {
2925         struct rq *rq = this_rq();
2926         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2927
2928         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2929
2930         if (time_before_eq(next, now))
2931                 return 0;
2932
2933         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2934 }
2935 #endif
2936
2937 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2938 {
2939         if (in_lock_functions(addr)) {
2940                 addr = CALLER_ADDR2;
2941                 if (in_lock_functions(addr))
2942                         addr = CALLER_ADDR3;
2943         }
2944         return addr;
2945 }
2946
2947 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2948                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2949
2950 void preempt_count_add(int val)
2951 {
2952 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2953         /*
2954          * Underflow?
2955          */
2956         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2957                 return;
2958 #endif
2959         __preempt_count_add(val);
2960 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2961         /*
2962          * Spinlock count overflowing soon?
2963          */
2964         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2965                                 PREEMPT_MASK - 10);
2966 #endif
2967         if (preempt_count() == val) {
2968                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2969 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2970                 current->preempt_disable_ip = ip;
2971 #endif
2972                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2973         }
2974 }
2975 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2976 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2977
2978 void preempt_count_sub(int val)
2979 {
2980 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2981         /*
2982          * Underflow?
2983          */
2984         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2985                 return;
2986         /*
2987          * Is the spinlock portion underflowing?
2988          */
2989         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2990                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2991                 return;
2992 #endif
2993
2994         if (preempt_count() == val)
2995                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2996         __preempt_count_sub(val);
2997 }
2998 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2999 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3000
3001 #endif
3002
3003 /*
3004  * Print scheduling while atomic bug:
3005  */
3006 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3007 {
3008         if (oops_in_progress)
3009                 return;
3010
3011         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3012                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3013
3014         debug_show_held_locks(prev);
3015         print_modules();
3016         if (irqs_disabled())
3017                 print_irqtrace_events(prev);
3018 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3019         if (in_atomic_preempt_off()) {
3020                 pr_err("Preemption disabled at:");
3021                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3022                 pr_cont("\n");
3023         }
3024 #endif
3025         dump_stack();
3026         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3027 }
3028
3029 /*
3030  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3031  */
3032 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3033 {
3034 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3035         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3036                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3037 #endif
3038
3039         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3040                 __schedule_bug(prev);
3041                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3042         }
3043         rcu_sleep_check();
3044
3045         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3046
3047         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3048 }
3049
3050 /*
3051  * Pick up the highest-prio task:
3052  */
3053 static inline struct task_struct *
3054 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3055 {
3056         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3057         struct task_struct *p;
3058
3059         /*
3060          * Optimization: we know that if all tasks are in
3061          * the fair class we can call that function directly:
3062          */
3063         if (likely(prev->sched_class == class &&
3064                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3065                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3066                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3067                         goto again;
3068
3069                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3070                 if (unlikely(!p))
3071                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3072
3073                 return p;
3074         }
3075
3076 again:
3077         for_each_class(class) {
3078                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3079                 if (p) {
3080                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3081                                 goto again;
3082                         return p;
3083                 }
3084         }
3085
3086         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3087 }
3088
3089 /*
3090  * __schedule() is the main scheduler function.
3091  *
3092  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3093  *
3094  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3095  *
3096  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3097  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3098  *
3099  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3100  *      interrupt handler scheduler_tick().
3101  *
3102  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3103  *      task to the run-queue and that's it.
3104  *
3105  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3106  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3107  *      called on the nearest possible occasion:
3108  *
3109  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3110  *
3111  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3112  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3113  *           spin_unlock()!)
3114  *
3115  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3116  *           preemptible context
3117  *
3118  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3119  *         then at the next:
3120  *
3121  *          - cond_resched() call
3122  *          - explicit schedule() call
3123  *          - return from syscall or exception to user-space
3124  *          - return from interrupt-handler to user-space
3125  *
3126  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3127  */
3128 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3129 {
3130         struct task_struct *prev, *next;
3131         unsigned long *switch_count;
3132         struct rq *rq;
3133         int cpu;
3134
3135         cpu = smp_processor_id();
3136         rq = cpu_rq(cpu);
3137         rcu_note_context_switch();
3138         prev = rq->curr;
3139
3140         /*
3141          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3142          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3143          * inconsistent (higher) preempt count.
3144          *
3145          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3146          * about this.
3147          */
3148         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3149                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3150
3151         schedule_debug(prev);
3152
3153         if (sched_feat(HRTICK))
3154                 hrtick_clear(rq);
3155
3156         /*
3157          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3158          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3159          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3160          */
3161         smp_mb__before_spinlock();
3162         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3163         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3164
3165         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3166
3167         switch_count = &prev->nivcsw;
3168         if (!preempt && prev->state) {
3169                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3170                         prev->state = TASK_RUNNING;
3171                 } else {
3172                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3173                         prev->on_rq = 0;
3174
3175                         /*
3176                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3177                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3178                          * concurrency.
3179                          */
3180                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3181                                 struct task_struct *to_wakeup;
3182
3183                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3184                                 if (to_wakeup)
3185                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3186                         }
3187                 }
3188                 switch_count = &prev->nvcsw;
3189         }
3190
3191         if (task_on_rq_queued(prev))
3192                 update_rq_clock(rq);
3193
3194         next = pick_next_task(rq, prev);
3195         clear_tsk_need_resched(prev);
3196         clear_preempt_need_resched();
3197         rq->clock_skip_update = 0;
3198
3199         if (likely(prev != next)) {
3200                 rq->nr_switches++;
3201                 rq->curr = next;
3202                 ++*switch_count;
3203
3204                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3205                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3206                 cpu = cpu_of(rq);
3207         } else {
3208                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3209                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3210         }
3211
3212         balance_callback(rq);
3213 }
3214
3215 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3216 {
3217         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3218                 return;
3219         /*
3220          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3221          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3222          */
3223         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3224                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3225 }
3226
3227 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3228 {
3229         struct task_struct *tsk = current;
3230
3231         sched_submit_work(tsk);
3232         do {
3233                 preempt_disable();
3234                 __schedule(false);
3235                 sched_preempt_enable_no_resched();
3236         } while (need_resched());
3237 }
3238 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3239
3240 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3241 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3242 {
3243         /*
3244          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3245          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3246          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3247          * we find a better solution.
3248          *
3249          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3250          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3251          * too frequently to make sense yet.
3252          */
3253         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3254         schedule();
3255         exception_exit(prev_state);
3256 }
3257 #endif
3258
3259 /**
3260  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3261  *
3262  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3263  */
3264 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3265 {
3266         sched_preempt_enable_no_resched();
3267         schedule();
3268         preempt_disable();
3269 }
3270
3271 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3272 {
3273         do {
3274                 preempt_disable_notrace();
3275                 __schedule(true);
3276                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3277
3278                 /*
3279                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3280                  * between schedule and now.
3281                  */
3282         } while (need_resched());
3283 }
3284
3285 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3286 /*
3287  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3288  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3289  * occur there and call schedule directly.
3290  */
3291 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3292 {
3293         /*
3294          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3295          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3296          */
3297         if (likely(!preemptible()))
3298                 return;
3299
3300         preempt_schedule_common();
3301 }
3302 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3303 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3304
3305 /**
3306  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3307  *
3308  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3309  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3310  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3311  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3312  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3313  * to be called when the system is still in usermode.
3314  *
3315  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3316  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3317  * calling the scheduler.
3318  */
3319 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3320 {
3321         enum ctx_state prev_ctx;
3322
3323         if (likely(!preemptible()))
3324                 return;
3325
3326         do {
3327                 preempt_disable_notrace();
3328                 /*
3329                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3330                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3331                  * an infinite recursion.
3332                  */
3333                 prev_ctx = exception_enter();
3334                 __schedule(true);
3335                 exception_exit(prev_ctx);
3336
3337                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3338         } while (need_resched());
3339 }
3340 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3341
3342 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3343
3344 /*
3345  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3346  * off of irq context.
3347  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3348  * protect us against recursive calling from irq.
3349  */
3350 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3351 {
3352         enum ctx_state prev_state;
3353
3354         /* Catch callers which need to be fixed */
3355         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3356
3357         prev_state = exception_enter();
3358
3359         do {
3360                 preempt_disable();
3361                 local_irq_enable();
3362                 __schedule(true);
3363                 local_irq_disable();
3364                 sched_preempt_enable_no_resched();
3365         } while (need_resched());
3366
3367         exception_exit(prev_state);
3368 }
3369
3370 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3371                           void *key)
3372 {
3373         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3374 }
3375 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3376
3377 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3378
3379 /*
3380  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3381  * @p: task
3382  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3383  *
3384  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3385  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3386  *
3387  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3388  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3389  */
3390 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3391 {
3392         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3393         struct rq *rq;
3394         const struct sched_class *prev_class;
3395
3396         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3397
3398         rq = __task_rq_lock(p);
3399
3400         /*
3401          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3402          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3403          *
3404          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3405          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3406          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3407          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3408          * with interrupts disabled and will complete the lock
3409          * protected section without being interrupted. So there is no
3410          * real need to boost.
3411          */
3412         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3413                 WARN_ON(p != rq->curr);
3414                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3415                 goto out_unlock;
3416         }
3417
3418         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3419         oldprio = p->prio;
3420         prev_class = p->sched_class;
3421         queued = task_on_rq_queued(p);
3422         running = task_current(rq, p);
3423         if (queued)
3424                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3425         if (running)
3426                 put_prev_task(rq, p);
3427
3428         /*
3429          * Boosting condition are:
3430          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3431          *      --> -dl task blocks on mutex A
3432          *
3433          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3434          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3435          *          running task
3436          */
3437         if (dl_prio(prio)) {
3438                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3439                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3440                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3441                         p->dl.dl_boosted = 1;
3442                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3443                 } else
3444                         p->dl.dl_boosted = 0;
3445                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3446         } else if (rt_prio(prio)) {
3447                 if (dl_prio(oldprio))
3448                         p->dl.dl_boosted = 0;
3449                 if (oldprio < prio)
3450                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3451                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3452         } else {
3453                 if (dl_prio(oldprio))
3454                         p->dl.dl_boosted = 0;
3455                 if (rt_prio(oldprio))
3456                         p->rt.timeout = 0;
3457                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3458         }
3459
3460         p->prio = prio;
3461
3462         if (running)
3463                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3464         if (queued)
3465                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3466
3467         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3468 out_unlock:
3469         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3470         __task_rq_unlock(rq);
3471
3472         balance_callback(rq);
3473         preempt_enable();
3474 }
3475 #endif
3476
3477 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3478 {
3479         int old_prio, delta, queued;
3480         unsigned long flags;
3481         struct rq *rq;
3482
3483         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3484                 return;
3485         /*
3486          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3487          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3488          */
3489         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3490         /*
3491          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3492          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3493          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3494          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3495          */
3496         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3497                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3498                 goto out_unlock;
3499         }
3500         queued = task_on_rq_queued(p);
3501         if (queued)
3502                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3503
3504         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3505         set_load_weight(p);
3506         old_prio = p->prio;
3507         p->prio = effective_prio(p);
3508         delta = p->prio - old_prio;
3509
3510         if (queued) {
3511                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3512                 /*
3513                  * If the task increased its priority or is running and
3514                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3515                  */
3516                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3517                         resched_curr(rq);
3518         }
3519 out_unlock:
3520         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3521 }
3522 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3523
3524 /*
3525  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3526  * @p: task
3527  * @nice: nice value
3528  */
3529 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3530 {
3531         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3532         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3533
3534         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3535                 capable(CAP_SYS_NICE));
3536 }
3537
3538 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3539
3540 /*
3541  * sys_nice - change the priority of the current process.
3542  * @increment: priority increment
3543  *
3544  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3545  * does similar things.
3546  */
3547 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3548 {
3549         long nice, retval;
3550
3551         /*
3552          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3553          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3554          * and we have a single winner.
3555          */
3556         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3557         nice = task_nice(current) + increment;
3558
3559         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3560         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3561                 return -EPERM;
3562
3563         retval = security_task_setnice(current, nice);
3564         if (retval)
3565                 return retval;
3566
3567         set_user_nice(current, nice);
3568         return 0;
3569 }
3570
3571 #endif
3572
3573 /**
3574  * task_prio - return the priority value of a given task.
3575  * @p: the task in question.
3576  *
3577  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3578  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3579  * around 0, value goes from -16 to +15.
3580  */
3581 int task_prio(const struct task_struct *p)
3582 {
3583         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3584 }
3585
3586 /**
3587  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3588  * @cpu: the processor in question.
3589  *
3590  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3591  */
3592 int idle_cpu(int cpu)
3593 {
3594         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3595
3596         if (rq->curr != rq->idle)
3597                 return 0;
3598
3599         if (rq->nr_running)
3600                 return 0;
3601
3602 #ifdef CONFIG_SMP
3603         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3604                 return 0;
3605 #endif
3606
3607         return 1;
3608 }
3609
3610 /**
3611  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3612  * @cpu: the processor in question.
3613  *
3614  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3615  */
3616 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3617 {
3618         return cpu_rq(cpu)->idle;
3619 }
3620
3621 /**
3622  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3623  * @pid: the pid in question.
3624  *
3625  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3626  */
3627 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3628 {
3629         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3630 }
3631
3632 /*
3633  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3634  * SCHED_DEADLINE task.
3635  *
3636  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3637  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3638  * for the first time with its new policy.
3639  */
3640 static void
3641 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3642 {
3643         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3644
3645         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3646         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3647         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3648         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3649         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3650
3651         /*
3652          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3653          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3654          *
3655          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3656          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3657          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3658          * amount.
3659          *
3660          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3661          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3662          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3663          * before the current scheduling deadline.
3664          *
3665          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3666          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3667          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3668          * consume more than promised.
3669          */
3670 }
3671
3672 /*
3673  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3674  * it calls know not to change it.
3675  */
3676 #define SETPARAM_POLICY -1
3677
3678 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3679                 const struct sched_attr *attr)
3680 {
3681         int policy = attr->sched_policy;
3682
3683         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3684                 policy = p->policy;
3685
3686         p->policy = policy;
3687
3688         if (dl_policy(policy))
3689                 __setparam_dl(p, attr);
3690         else if (fair_policy(policy))
3691                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3692
3693         /*
3694          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3695          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3696          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3697          */
3698         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3699         p->normal_prio = normal_prio(p);
3700         set_load_weight(p);
3701 }
3702
3703 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3704 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3705                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3706 {
3707         __setscheduler_params(p, attr);
3708
3709         /*
3710          * Keep a potential priority boosting if called from
3711          * sched_setscheduler().
3712          */
3713         if (keep_boost)
3714                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3715         else
3716                 p->prio = normal_prio(p);
3717
3718         if (dl_prio(p->prio))
3719                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3720         else if (rt_prio(p->prio))
3721                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3722         else
3723                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3724 }
3725
3726 static void
3727 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3728 {
3729         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3730
3731         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3732         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3733         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3734         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3735         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3736 }
3737
3738 /*
3739  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3740  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3741  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3742  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3743  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3744  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3745  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3746  * sched_period, as the latter can be zero).
3747  */
3748 static bool
3749 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3750 {
3751         /* deadline != 0 */
3752         if (attr->sched_deadline == 0)
3753                 return false;
3754
3755         /*
3756          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3757          * that big.
3758          */
3759         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3760                 return false;
3761
3762         /*
3763          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3764          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3765          */
3766         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3767             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3768                 return false;
3769
3770         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3771         if ((attr->sched_period != 0 &&
3772              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3773             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3774                 return false;
3775
3776         return true;
3777 }
3778
3779 /*
3780  * check the target process has a UID that matches the current process's
3781  */
3782 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3783 {
3784         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3785         bool match;
3786
3787         rcu_read_lock();
3788         pcred = __task_cred(p);
3789         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3790                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3791         rcu_read_unlock();
3792         return match;
3793 }
3794
3795 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3796                 const struct sched_attr *attr)
3797 {
3798         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3799
3800         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3801                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3802                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3803                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3804                 return true;
3805
3806         return false;
3807 }
3808
3809 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3810                                 const struct sched_attr *attr,
3811                                 bool user, bool pi)
3812 {
3813         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3814                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3815         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3816         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3817         unsigned long flags;
3818         const struct sched_class *prev_class;
3819         struct rq *rq;
3820         int reset_on_fork;
3821
3822         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3823         BUG_ON(in_interrupt());
3824 recheck:
3825         /* double check policy once rq lock held */
3826         if (policy < 0) {
3827                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3828                 policy = oldpolicy = p->policy;
3829         } else {
3830                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3831
3832                 if (!valid_policy(policy))
3833                         return -EINVAL;
3834         }
3835
3836         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3837                 return -EINVAL;
3838
3839         /*
3840          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3841          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3842          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3843          */
3844         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3845             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3846                 return -EINVAL;
3847         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3848             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3849                 return -EINVAL;
3850
3851         /*
3852          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3853          */
3854         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3855                 if (fair_policy(policy)) {
3856                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3857                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3858                                 return -EPERM;
3859                 }
3860
3861                 if (rt_policy(policy)) {
3862                         unsigned long rlim_rtprio =
3863                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3864
3865                         /* can't set/change the rt policy */
3866                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3867                                 return -EPERM;
3868
3869                         /* can't increase priority */
3870                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3871                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3872                                 return -EPERM;
3873                 }
3874
3875                  /*
3876                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3877                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3878                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3879                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3880                   */
3881                 if (dl_policy(policy))
3882                         return -EPERM;
3883
3884                 /*
3885                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3886                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3887                  */
3888                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3889                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3890                                 return -EPERM;
3891                 }
3892
3893                 /* can't change other user's priorities */
3894                 if (!check_same_owner(p))
3895                         return -EPERM;
3896
3897                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3898                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3899                         return -EPERM;
3900         }
3901
3902         if (user) {
3903                 retval = security_task_setscheduler(p);
3904                 if (retval)
3905                         return retval;
3906         }
3907
3908         /*
3909          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3910          * changing the priority of the task:
3911          *
3912          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3913          * runqueue lock must be held.
3914          */
3915         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3916
3917         /*
3918          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3919          */
3920         if (p == rq->stop) {
3921                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3922                 return -EINVAL;
3923         }
3924
3925         /*
3926          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3927          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3928          */
3929         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3930                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3931                         goto change;
3932                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3933                         goto change;
3934                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3935                         goto change;
3936
3937                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3938                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3939                 return 0;
3940         }
3941 change:
3942
3943         if (user) {
3944 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3945                 /*
3946                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3947                  * assigned.
3948                  */
3949                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3950                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3951                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3952                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3953                         return -EPERM;
3954                 }
3955 #endif
3956 #ifdef CONFIG_SMP
3957                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3958                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3959
3960                         /*
3961                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3962                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3963                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3964                          */
3965                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3966                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3967                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3968                                 return -EPERM;
3969                         }
3970                 }
3971 #endif
3972         }
3973
3974         /* recheck policy now with rq lock held */
3975         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3976                 policy = oldpolicy = -1;
3977                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3978                 goto recheck;
3979         }
3980
3981         /*
3982          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3983          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3984          * is available.
3985          */
3986         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3987                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3988                 return -EBUSY;
3989         }
3990
3991         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3992         oldprio = p->prio;
3993
3994         if (pi) {
3995                 /*
3996                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
3997                  * effective priority is unchanged, we just store the new
3998                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3999                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4000                  * itself.
4001                  */
4002                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4003                 if (new_effective_prio == oldprio) {
4004                         __setscheduler_params(p, attr);
4005                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4006                         return 0;
4007                 }
4008         }
4009
4010         queued = task_on_rq_queued(p);
4011         running = task_current(rq, p);
4012         if (queued)
4013                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
4014         if (running)
4015                 put_prev_task(rq, p);
4016
4017         prev_class = p->sched_class;
4018         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4019
4020         if (running)
4021                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4022         if (queued) {
4023                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
4024                 /*
4025                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4026                  * increased (user space view).
4027                  */
4028                 if (oldprio <= p->prio)
4029                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4030
4031                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
4032         }
4033
4034         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4035         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4036         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4037
4038         if (pi)
4039                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4040
4041         /*
4042          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4043          */
4044         balance_callback(rq);
4045         preempt_enable();
4046
4047         return 0;
4048 }
4049
4050 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4051                                const struct sched_param *param, bool check)
4052 {
4053         struct sched_attr attr = {
4054                 .sched_policy   = policy,
4055                 .sched_priority = param->sched_priority,
4056                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4057         };
4058
4059         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4060         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4061                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4062                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4063                 attr.sched_policy = policy;
4064         }
4065
4066         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4067 }
4068 /**
4069  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4070  * @p: the task in question.
4071  * @policy: new policy.
4072  * @param: structure containing the new RT priority.
4073  *
4074  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4075  *
4076  * NOTE that the task may be already dead.
4077  */
4078 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4079                        const struct sched_param *param)
4080 {
4081         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4082 }
4083 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4084
4085 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4086 {
4087         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4088 }
4089 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4090
4091 /**
4092  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4093  * @p: the task in question.
4094  * @policy: new policy.
4095  * @param: structure containing the new RT priority.
4096  *
4097  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4098  * current context has permission.  For example, this is needed in
4099  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4100  * but our caller might not have that capability.
4101  *
4102  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4103  */
4104 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4105                                const struct sched_param *param)
4106 {
4107         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4108 }
4109 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4110
4111 static int
4112 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4113 {
4114         struct sched_param lparam;
4115         struct task_struct *p;
4116         int retval;
4117
4118         if (!param || pid < 0)
4119                 return -EINVAL;
4120         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4121                 return -EFAULT;
4122
4123         rcu_read_lock();
4124         retval = -ESRCH;
4125         p = find_process_by_pid(pid);
4126         if (p != NULL)
4127                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4128         rcu_read_unlock();
4129
4130         return retval;
4131 }
4132
4133 /*
4134  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4135  */
4136 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4137                            struct sched_attr *attr)
4138 {
4139         u32 size;
4140         int ret;
4141
4142         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4143                 return -EFAULT;
4144
4145         /*
4146          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4147          */
4148         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4149
4150         ret = get_user(size, &uattr->size);
4151         if (ret)
4152                 return ret;
4153
4154         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4155                 goto err_size;
4156
4157         if (!size)              /* abi compat */
4158                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4159
4160         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4161                 goto err_size;
4162
4163         /*
4164          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4165          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4166          * user-space does not rely on any kernel feature
4167          * extensions we dont know about yet.
4168          */
4169         if (size > sizeof(*attr)) {
4170                 unsigned char __user *addr;
4171                 unsigned char __user *end;
4172                 unsigned char val;
4173
4174                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4175                 end  = (void __user *)uattr + size;
4176
4177                 for (; addr < end; addr++) {
4178                         ret = get_user(val, addr);
4179                         if (ret)
4180                                 return ret;
4181                         if (val)
4182                                 goto err_size;
4183                 }
4184                 size = sizeof(*attr);
4185         }
4186
4187         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4188         if (ret)
4189                 return -EFAULT;
4190
4191         /*
4192          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4193          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4194          */
4195         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4196
4197         return 0;
4198
4199 err_size:
4200         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4201         return -E2BIG;
4202 }
4203
4204 /**
4205  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4206  * @pid: the pid in question.
4207  * @policy: new policy.
4208  * @param: structure containing the new RT priority.
4209  *
4210  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4211  */
4212 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4213                 struct sched_param __user *, param)
4214 {
4215         /* negative values for policy are not valid */
4216         if (policy < 0)
4217                 return -EINVAL;
4218
4219         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4220 }
4221
4222 /**
4223  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4224  * @pid: the pid in question.
4225  * @param: structure containing the new RT priority.
4226  *
4227  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4228  */
4229 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4230 {
4231         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4232 }
4233
4234 /**
4235  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4236  * @pid: the pid in question.
4237  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4238  * @flags: for future extension.
4239  */
4240 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4241                                unsigned int, flags)
4242 {
4243         struct sched_attr attr;
4244         struct task_struct *p;
4245         int retval;
4246
4247         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4248                 return -EINVAL;
4249
4250         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4251         if (retval)
4252                 return retval;
4253
4254         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4255                 return -EINVAL;
4256
4257         rcu_read_lock();
4258         retval = -ESRCH;
4259         p = find_process_by_pid(pid);
4260         if (p != NULL)
4261                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4262         rcu_read_unlock();
4263
4264         return retval;
4265 }
4266
4267 /**
4268  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4269  * @pid: the pid in question.
4270  *
4271  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4272  * code.
4273  */
4274 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4275 {
4276         struct task_struct *p;
4277         int retval;
4278
4279         if (pid < 0)
4280                 return -EINVAL;
4281
4282         retval = -ESRCH;
4283         rcu_read_lock();
4284         p = find_process_by_pid(pid);
4285         if (p) {
4286                 retval = security_task_getscheduler(p);
4287                 if (!retval)
4288                         retval = p->policy
4289                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4290         }
4291         rcu_read_unlock();
4292         return retval;
4293 }
4294
4295 /**
4296  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4297  * @pid: the pid in question.
4298  * @param: structure containing the RT priority.
4299  *
4300  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4301  * code.
4302  */
4303 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4304 {
4305         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4306         struct task_struct *p;
4307         int retval;
4308
4309         if (!param || pid < 0)
4310                 return -EINVAL;
4311
4312         rcu_read_lock();
4313         p = find_process_by_pid(pid);
4314         retval = -ESRCH;
4315         if (!p)
4316                 goto out_unlock;
4317
4318         retval = security_task_getscheduler(p);
4319         if (retval)
4320                 goto out_unlock;
4321
4322         if (task_has_rt_policy(p))
4323                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4324         rcu_read_unlock();
4325
4326         /*
4327          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4328          */
4329         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4330
4331         return retval;
4332
4333 out_unlock:
4334         rcu_read_unlock();
4335         return retval;
4336 }
4337
4338 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4339                            struct sched_attr *attr,
4340                            unsigned int usize)
4341 {
4342         int ret;
4343
4344         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4345                 return -EFAULT;
4346
4347         /*
4348          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4349          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4350          * user-space does not get uncomplete information.
4351          */
4352         if (usize < sizeof(*attr)) {
4353                 unsigned char *addr;
4354                 unsigned char *end;
4355
4356                 addr = (void *)attr + usize;
4357                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4358
4359                 for (; addr < end; addr++) {
4360                         if (*addr)
4361                                 return -EFBIG;
4362                 }
4363
4364                 attr->size = usize;
4365         }
4366
4367         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4368         if (ret)
4369                 return -EFAULT;
4370
4371         return 0;
4372 }
4373
4374 /**
4375  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4376  * @pid: the pid in question.
4377  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4378  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4379  * @flags: for future extension.
4380  */
4381 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4382                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4383 {
4384         struct sched_attr attr = {
4385                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4386         };
4387         struct task_struct *p;
4388         int retval;
4389
4390         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4391             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4392                 return -EINVAL;
4393
4394         rcu_read_lock();
4395         p = find_process_by_pid(pid);
4396         retval = -ESRCH;
4397         if (!p)
4398                 goto out_unlock;
4399
4400         retval = security_task_getscheduler(p);
4401         if (retval)
4402                 goto out_unlock;
4403
4404         attr.sched_policy = p->policy;
4405         if (p->sched_reset_on_fork)
4406                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4407         if (task_has_dl_policy(p))
4408                 __getparam_dl(p, &attr);
4409         else if (task_has_rt_policy(p))
4410                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4411         else
4412                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4413
4414         rcu_read_unlock();
4415
4416         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4417         return retval;
4418
4419 out_unlock:
4420         rcu_read_unlock();
4421         return retval;
4422 }
4423
4424 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4425 {
4426         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4427         struct task_struct *p;
4428         int retval;
4429
4430         rcu_read_lock();
4431
4432         p = find_process_by_pid(pid);
4433         if (!p) {
4434                 rcu_read_unlock();
4435                 return -ESRCH;
4436         }
4437
4438         /* Prevent p going away */
4439         get_task_struct(p);
4440         rcu_read_unlock();
4441
4442         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4443                 retval = -EINVAL;
4444                 goto out_put_task;
4445         }
4446         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4447                 retval = -ENOMEM;
4448                 goto out_put_task;
4449         }
4450         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4451                 retval = -ENOMEM;
4452                 goto out_free_cpus_allowed;
4453         }
4454         retval = -EPERM;
4455         if (!check_same_owner(p)) {
4456                 rcu_read_lock();
4457                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4458                         rcu_read_unlock();
4459                         goto out_free_new_mask;
4460                 }
4461                 rcu_read_unlock();
4462         }
4463
4464         retval = security_task_setscheduler(p);
4465         if (retval)
4466                 goto out_free_new_mask;
4467
4468
4469         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4470         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4471
4472         /*
4473          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4474          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4475          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4476          * root_domain.
4477          */
4478 #ifdef CONFIG_SMP
4479         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4480                 rcu_read_lock();
4481                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4482                         retval = -EBUSY;
4483                         rcu_read_unlock();
4484                         goto out_free_new_mask;
4485                 }
4486                 rcu_read_unlock();
4487         }
4488 #endif
4489 again:
4490         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4491
4492         if (!retval) {
4493                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4494                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4495                         /*
4496                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4497                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4498                          * cpuset's cpus_allowed
4499                          */
4500                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4501                         goto again;
4502                 }
4503         }
4504 out_free_new_mask:
4505         free_cpumask_var(new_mask);
4506 out_free_cpus_allowed:
4507         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4508 out_put_task:
4509         put_task_struct(p);
4510         return retval;
4511 }
4512
4513 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4514                              struct cpumask *new_mask)
4515 {
4516         if (len < cpumask_size())
4517                 cpumask_clear(new_mask);
4518         else if (len > cpumask_size())
4519                 len = cpumask_size();
4520
4521         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4522 }
4523
4524 /**
4525  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4526  * @pid: pid of the process
4527  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4528  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4529  *
4530  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4531  */
4532 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4533                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4534 {
4535         cpumask_var_t new_mask;
4536         int retval;
4537
4538         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4539                 return -ENOMEM;
4540
4541         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4542         if (retval == 0)
4543                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4544         free_cpumask_var(new_mask);
4545         return retval;
4546 }
4547
4548 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4549 {
4550         struct task_struct *p;
4551         unsigned long flags;
4552         int retval;
4553
4554         rcu_read_lock();
4555
4556         retval = -ESRCH;
4557         p = find_process_by_pid(pid);
4558         if (!p)
4559                 goto out_unlock;
4560
4561         retval = security_task_getscheduler(p);
4562         if (retval)
4563                 goto out_unlock;
4564
4565         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4566         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4567         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4568
4569 out_unlock:
4570         rcu_read_unlock();
4571
4572         return retval;
4573 }
4574
4575 /**
4576  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4577  * @pid: pid of the process
4578  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4579  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4580  *
4581  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4582  */
4583 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4584                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4585 {
4586         int ret;
4587         cpumask_var_t mask;
4588
4589         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4590                 return -EINVAL;
4591         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4592                 return -EINVAL;
4593
4594         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4595                 return -ENOMEM;
4596
4597         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4598         if (ret == 0) {
4599                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4600
4601                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4602                         ret = -EFAULT;
4603                 else
4604                         ret = retlen;
4605         }
4606         free_cpumask_var(mask);
4607
4608         return ret;
4609 }
4610
4611 /**
4612  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4613  *
4614  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4615  * other threads running on this CPU then this function will return.
4616  *
4617  * Return: 0.
4618  */
4619 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4620 {
4621         struct rq *rq = this_rq_lock();
4622
4623         schedstat_inc(rq, yld_count);
4624         current->sched_class->yield_task(rq);
4625
4626         /*
4627          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4628          * no need to preempt or enable interrupts:
4629          */
4630         __release(rq->lock);
4631         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4632         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4633         sched_preempt_enable_no_resched();
4634
4635         schedule();
4636
4637         return 0;
4638 }
4639
4640 int __sched _cond_resched(void)
4641 {
4642         if (should_resched(0)) {
4643                 preempt_schedule_common();
4644                 return 1;
4645         }
4646         return 0;
4647 }
4648 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4649
4650 /*
4651  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4652  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4653  *
4654  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4655  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4656  * spin_unlock(), once by hand).
4657  */
4658 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4659 {
4660         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4661         int ret = 0;
4662
4663         lockdep_assert_held(lock);
4664
4665         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4666                 spin_unlock(lock);
4667                 if (resched)
4668                         preempt_schedule_common();
4669                 else
4670                         cpu_relax();
4671                 ret = 1;
4672                 spin_lock(lock);
4673         }
4674         return ret;
4675 }
4676 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4677
4678 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4679 {
4680         BUG_ON(!in_softirq());
4681
4682         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4683                 local_bh_enable();
4684                 preempt_schedule_common();
4685                 local_bh_disable();
4686                 return 1;
4687         }
4688         return 0;
4689 }
4690 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4691
4692 /**
4693  * yield - yield the current processor to other threads.
4694  *
4695  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4696  *
4697  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4698  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4699  * it, its already broken.
4700  *
4701  * Typical broken usage is:
4702  *
4703  * while (!event)
4704  *      yield();
4705  *
4706  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4707  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4708  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4709  *
4710  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4711  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4712  * If you still want to use yield(), do not!
4713  */
4714 void __sched yield(void)
4715 {
4716         set_current_state(TASK_RUNNING);
4717         sys_sched_yield();
4718 }
4719 EXPORT_SYMBOL(yield);
4720
4721 /**
4722  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4723  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4724  * processor it's on.
4725  * @p: target task
4726  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4727  *
4728  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4729  * can't go away on us before we can do any checks.
4730  *
4731  * Return:
4732  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4733  *      false (0) if we failed to boost the target.
4734  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4735  */
4736 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4737 {
4738         struct task_struct *curr = current;
4739         struct rq *rq, *p_rq;
4740         unsigned long flags;
4741         int yielded = 0;
4742
4743         local_irq_save(flags);
4744         rq = this_rq();
4745
4746 again:
4747         p_rq = task_rq(p);
4748         /*
4749          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4750          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4751          */
4752         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4753                 yielded = -ESRCH;
4754                 goto out_irq;
4755         }
4756
4757         double_rq_lock(rq, p_rq);
4758         if (task_rq(p) != p_rq) {
4759                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4760                 goto again;
4761         }
4762
4763         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4764                 goto out_unlock;
4765
4766         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4767                 goto out_unlock;
4768
4769         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4770                 goto out_unlock;
4771
4772         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4773         if (yielded) {
4774                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4775                 /*
4776                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4777                  * fairness.
4778                  */
4779                 if (preempt && rq != p_rq)
4780                         resched_curr(p_rq);
4781         }
4782
4783 out_unlock:
4784         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4785 out_irq:
4786         local_irq_restore(flags);
4787
4788         if (yielded > 0)
4789                 schedule();
4790
4791         return yielded;
4792 }
4793 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4794
4795 /*
4796  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4797  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4798  */
4799 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4800 {
4801         int old_iowait = current->in_iowait;
4802         struct rq *rq;
4803         long ret;
4804
4805         current->in_iowait = 1;
4806         blk_schedule_flush_plug(current);
4807
4808         delayacct_blkio_start();
4809         rq = raw_rq();
4810         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4811         ret = schedule_timeout(timeout);
4812         current->in_iowait = old_iowait;
4813         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4814         delayacct_blkio_end();
4815
4816         return ret;
4817 }
4818 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4819
4820 /**
4821  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4822  * @policy: scheduling class.
4823  *
4824  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4825  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4826  * On failure, a negative error code is returned.
4827  */
4828 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4829 {
4830         int ret = -EINVAL;
4831
4832         switch (policy) {
4833         case SCHED_FIFO:
4834         case SCHED_RR:
4835                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4836                 break;
4837         case SCHED_DEADLINE:
4838         case SCHED_NORMAL:
4839         case SCHED_BATCH:
4840         case SCHED_IDLE:
4841                 ret = 0;
4842                 break;
4843         }
4844         return ret;
4845 }
4846
4847 /**
4848  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4849  * @policy: scheduling class.
4850  *
4851  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4852  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4853  * On failure, a negative error code is returned.
4854  */
4855 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4856 {
4857         int ret = -EINVAL;
4858
4859         switch (policy) {
4860         case SCHED_FIFO:
4861         case SCHED_RR:
4862                 ret = 1;
4863                 break;
4864         case SCHED_DEADLINE:
4865         case SCHED_NORMAL:
4866         case SCHED_BATCH:
4867         case SCHED_IDLE:
4868                 ret = 0;
4869         }
4870         return ret;
4871 }
4872
4873 /**
4874  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4875  * @pid: pid of the process.
4876  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4877  *
4878  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4879  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4880  *
4881  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4882  * an error code.
4883  */
4884 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4885                 struct timespec __user *, interval)
4886 {
4887         struct task_struct *p;
4888         unsigned int time_slice;
4889         unsigned long flags;
4890         struct rq *rq;
4891         int retval;
4892         struct timespec t;
4893
4894         if (pid < 0)
4895                 return -EINVAL;
4896
4897         retval = -ESRCH;
4898         rcu_read_lock();
4899         p = find_process_by_pid(pid);
4900         if (!p)
4901                 goto out_unlock;
4902
4903         retval = security_task_getscheduler(p);
4904         if (retval)
4905                 goto out_unlock;
4906
4907         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4908         time_slice = 0;
4909         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4910                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4911         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4912
4913         rcu_read_unlock();
4914         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4915         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4916         return retval;
4917
4918 out_unlock:
4919         rcu_read_unlock();
4920         return retval;
4921 }
4922
4923 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4924
4925 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4926 {
4927         unsigned long free = 0;
4928         int ppid;
4929         unsigned long state = p->state;
4930
4931         if (state)
4932                 state = __ffs(state) + 1;
4933         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4934                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4935 #if BITS_PER_LONG == 32
4936         if (state == TASK_RUNNING)
4937                 printk(KERN_CONT " running  ");
4938         else
4939                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4940 #else
4941         if (state == TASK_RUNNING)
4942                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4943         else
4944                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4945 #endif
4946 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4947         free = stack_not_used(p);
4948 #endif
4949         ppid = 0;
4950         rcu_read_lock();
4951         if (pid_alive(p))
4952                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4953         rcu_read_unlock();
4954         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4955                 task_pid_nr(p), ppid,
4956                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4957
4958         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4959         show_stack(p, NULL);
4960 }
4961
4962 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4963 {
4964         struct task_struct *g, *p;
4965
4966 #if BITS_PER_LONG == 32
4967         printk(KERN_INFO
4968                 "  task                PC stack   pid father\n");
4969 #else
4970         printk(KERN_INFO
4971                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4972 #endif
4973         rcu_read_lock();
4974         for_each_process_thread(g, p) {
4975                 /*
4976                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4977                  * console might take a lot of time:
4978                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
4979                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
4980                  * an IPI.
4981                  */
4982                 touch_nmi_watchdog();
4983                 touch_all_softlockup_watchdogs();
4984                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4985                         sched_show_task(p);
4986         }
4987
4988 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4989         sysrq_sched_debug_show();
4990 #endif
4991         rcu_read_unlock();
4992         /*
4993          * Only show locks if all tasks are dumped:
4994          */
4995         if (!state_filter)
4996                 debug_show_all_locks();
4997 }
4998
4999 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5000 {
5001         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5002 }
5003
5004 /**
5005  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5006  * @idle: task in question
5007  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5008  *
5009  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5010  * flag, to make booting more robust.
5011  */
5012 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5013 {
5014         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5015         unsigned long flags;
5016
5017         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5018         raw_spin_lock(&rq->lock);
5019
5020         __sched_fork(0, idle);
5021         idle->state = TASK_RUNNING;
5022         idle->se.exec_start = sched_clock();
5023
5024 #ifdef CONFIG_SMP
5025         /*
5026          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5027          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5028          *
5029          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5030          */
5031         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5032 #endif
5033         /*
5034          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5035          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5036          * lockdep check in task_group() will fail.
5037          *
5038          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5039          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5040          *
5041          * Silence PROVE_RCU
5042          */
5043         rcu_read_lock();
5044         __set_task_cpu(idle, cpu);
5045         rcu_read_unlock();
5046
5047         rq->curr = rq->idle = idle;
5048         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5049 #ifdef CONFIG_SMP
5050         idle->on_cpu = 1;
5051 #endif
5052         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5053         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5054
5055         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5056         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5057
5058         /*
5059          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5060          */
5061         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5062         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5063         vtime_init_idle(idle, cpu);
5064 #ifdef CONFIG_SMP
5065         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5066 #endif
5067 }
5068
5069 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5070                               const struct cpumask *trial)
5071 {
5072         int ret = 1, trial_cpus;
5073         struct dl_bw *cur_dl_b;
5074         unsigned long flags;
5075
5076         if (!cpumask_weight(cur))
5077                 return ret;
5078
5079         rcu_read_lock_sched();
5080         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5081         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5082
5083         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5084         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5085             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5086                 ret = 0;
5087         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5088         rcu_read_unlock_sched();
5089
5090         return ret;
5091 }
5092
5093 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5094                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5095 {
5096         int ret = 0;
5097
5098         /*
5099          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5100          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5101          * affinity and isolating such threads by their set of
5102          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5103          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5104          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5105          * before cpus_allowed may be changed.
5106          */
5107         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5108                 ret = -EINVAL;
5109                 goto out;
5110         }
5111
5112 #ifdef CONFIG_SMP
5113         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5114                                               cs_cpus_allowed)) {
5115                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5116                                                         cs_cpus_allowed);
5117                 struct dl_bw *dl_b;
5118                 bool overflow;
5119                 int cpus;
5120                 unsigned long flags;
5121
5122                 rcu_read_lock_sched();
5123                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5124                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5125                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5126                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5127                 if (overflow)
5128                         ret = -EBUSY;
5129                 else {
5130                         /*
5131                          * We reserve space for this task in the destination
5132                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5133                          * We will free resources in the source root_domain
5134                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5135                          */
5136                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5137                 }
5138                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5139                 rcu_read_unlock_sched();
5140
5141         }
5142 #endif
5143 out:
5144         return ret;
5145 }
5146
5147 #ifdef CONFIG_SMP
5148
5149 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5150 /* Migrate current task p to target_cpu */
5151 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5152 {
5153         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5154         int curr_cpu = task_cpu(p);
5155
5156         if (curr_cpu == target_cpu)
5157                 return 0;
5158
5159         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5160                 return -EINVAL;
5161
5162         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5163
5164         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5165         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5166 }
5167
5168 /*
5169  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5170  * tasks on the runqueues
5171  */
5172 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5173 {
5174         struct rq *rq;
5175         unsigned long flags;
5176         bool queued, running;
5177
5178         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5179         queued = task_on_rq_queued(p);
5180         running = task_current(rq, p);
5181
5182         if (queued)
5183                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5184         if (running)
5185                 put_prev_task(rq, p);
5186
5187         p->numa_preferred_nid = nid;
5188
5189         if (running)
5190                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5191         if (queued)
5192                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5193         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5194 }
5195 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5196
5197 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5198 /*
5199  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5200  * offline.
5201  */
5202 void idle_task_exit(void)
5203 {
5204         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5205
5206         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5207
5208         if (mm != &init_mm) {
5209                 switch_mm_irqs_off(mm, &init_mm, current);
5210                 finish_arch_post_lock_switch();
5211         }
5212         mmdrop(mm);
5213 }
5214
5215 /*
5216  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5217  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5218  * nr_active count is stable.
5219  *
5220  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5221  */
5222 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5223 {
5224         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5225         if (delta)
5226                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5227 }
5228
5229 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5230 {
5231 }
5232
5233 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5234         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5235 };
5236
5237 static struct task_struct fake_task = {
5238         /*
5239          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5240          */
5241         .prio = MAX_PRIO + 1,
5242         .sched_class = &fake_sched_class,
5243 };
5244
5245 /*
5246  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5247  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5248  *
5249  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5250  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5251  * because of lock validation efforts.
5252  */
5253 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5254 {
5255         struct rq *rq = dead_rq;
5256         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5257         int dest_cpu;
5258
5259         /*
5260          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5261          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5262          *
5263          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5264          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5265          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5266          * done here.
5267          */
5268         rq->stop = NULL;
5269
5270         /*
5271          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5272          * class method both need to have an up-to-date
5273          * value of rq->clock[_task]
5274          */
5275         update_rq_clock(rq);
5276
5277         for (;;) {
5278                 /*
5279                  * There's this thread running, bail when that's the only
5280                  * remaining thread.
5281                  */
5282                 if (rq->nr_running == 1)
5283                         break;
5284
5285                 /*
5286                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5287                  */
5288                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5289                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5290                 BUG_ON(!next);
5291                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5292
5293                 /*
5294                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5295                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5296                  * stabilizes the mask.
5297                  *
5298                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5299                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5300                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5301                  */
5302                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5303                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5304                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5305                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5306
5307                 /*
5308                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5309                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5310                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5311                  */
5312                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5313                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5314                         continue;
5315                 }
5316
5317                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5318                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5319
5320                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5321                 if (rq != dead_rq) {
5322                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5323                         rq = dead_rq;
5324                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5325                 }
5326                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5327         }
5328
5329         rq->stop = stop;
5330 }
5331 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5332
5333 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5334
5335 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5336         {
5337                 .procname       = "sched_domain",
5338                 .mode           = 0555,
5339         },
5340         {}
5341 };
5342
5343 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5344         {
5345                 .procname       = "kernel",
5346                 .mode           = 0555,
5347                 .child          = sd_ctl_dir,
5348         },
5349         {}
5350 };
5351
5352 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5353 {
5354         struct ctl_table *entry =
5355                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5356
5357         return entry;
5358 }
5359
5360 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5361 {
5362         struct ctl_table *entry;
5363
5364         /*
5365          * In the intermediate directories, both the child directory and
5366          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5367          * will always be set. In the lowest directory the names are
5368          * static strings and all have proc handlers.
5369          */
5370         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5371                 if (entry->child)
5372                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5373                 if (entry->proc_handler == NULL)
5374                         kfree(entry->procname);
5375         }
5376
5377         kfree(*tablep);
5378         *tablep = NULL;
5379 }
5380
5381 static int min_load_idx = 0;
5382 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5383
5384 static void
5385 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5386                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5387                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5388                 bool load_idx)
5389 {
5390         entry->procname = procname;
5391         entry->data = data;
5392         entry->maxlen = maxlen;
5393         entry->mode = mode;
5394         entry->proc_handler = proc_handler;
5395
5396         if (load_idx) {
5397                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5398                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5399         }
5400 }
5401
5402 static struct ctl_table *
5403 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5404 {
5405         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5406
5407         if (table == NULL)
5408                 return NULL;
5409
5410         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5411                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5412         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5413                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5414         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5415                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5416         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5417                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5418         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5419                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5420         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5421                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5422         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5423                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5424         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5425                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5426         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5427                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5428         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5429                 &sd->cache_nice_tries,
5430                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5431         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5432                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5433         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5434                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5435                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5436         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5437                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5438         /* &table[13] is terminator */
5439
5440         return table;
5441 }
5442
5443 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5444 {
5445         struct ctl_table *entry, *table;
5446         struct sched_domain *sd;
5447         int domain_num = 0, i;
5448         char buf[32];
5449
5450         for_each_domain(cpu, sd)
5451                 domain_num++;
5452         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5453         if (table == NULL)
5454                 return NULL;
5455
5456         i = 0;
5457         for_each_domain(cpu, sd) {
5458                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5459                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5460                 entry->mode = 0555;
5461                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5462                 entry++;
5463                 i++;
5464         }
5465         return table;
5466 }
5467
5468 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5469 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5470 {
5471         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5472         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5473         char buf[32];
5474
5475         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5476         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5477
5478         if (entry == NULL)
5479                 return;
5480
5481         for_each_possible_cpu(i) {
5482                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5483                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5484                 entry->mode = 0555;
5485                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5486                 entry++;
5487         }
5488
5489         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5490         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5491 }
5492
5493 /* may be called multiple times per register */
5494 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5495 {
5496         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5497         sd_sysctl_header = NULL;
5498         if (sd_ctl_dir[0].child)
5499                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5500 }
5501 #else
5502 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5503 {
5504 }
5505 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5506 {
5507 }
5508 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5509
5510 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5511 {
5512         if (!rq->online) {
5513                 const struct sched_class *class;
5514
5515                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5516                 rq->online = 1;
5517
5518                 for_each_class(class) {
5519                         if (class->rq_online)
5520                                 class->rq_online(rq);
5521                 }
5522         }
5523 }
5524
5525 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5526 {
5527         if (rq->online) {
5528                 const struct sched_class *class;
5529
5530                 for_each_class(class) {
5531                         if (class->rq_offline)
5532                                 class->rq_offline(rq);
5533                 }
5534
5535                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5536                 rq->online = 0;
5537         }
5538 }
5539
5540 /*
5541  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5542  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5543  */
5544 static int
5545 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5546 {
5547         int cpu = (long)hcpu;
5548         unsigned long flags;
5549         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5550
5551         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5552
5553         case CPU_UP_PREPARE:
5554                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5555                 break;
5556
5557         case CPU_ONLINE:
5558                 /* Update our root-domain */
5559                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5560                 if (rq->rd) {
5561                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5562
5563                         set_rq_online(rq);
5564                 }
5565                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5566                 break;
5567
5568 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5569         case CPU_DYING:
5570                 sched_ttwu_pending();
5571                 /* Update our root-domain */
5572                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5573                 if (rq->rd) {
5574                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5575                         set_rq_offline(rq);
5576                 }
5577                 migrate_tasks(rq);
5578                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5579                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5580                 break;
5581
5582         case CPU_DEAD:
5583                 calc_load_migrate(rq);
5584                 break;
5585 #endif
5586         }
5587
5588         update_max_interval();
5589
5590         return NOTIFY_OK;
5591 }
5592
5593 /*
5594  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5595  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5596  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5597  */
5598 static struct notifier_block migration_notifier = {
5599         .notifier_call = migration_call,
5600         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5601 };
5602
5603 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5604 {
5605         int cpu = smp_processor_id();
5606         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5607         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5608 }
5609
5610 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5611                                       unsigned long action, void *hcpu)
5612 {
5613         int cpu = (long)hcpu;
5614
5615         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5616         case CPU_STARTING:
5617                 set_cpu_rq_start_time();
5618                 return NOTIFY_OK;
5619
5620         case CPU_ONLINE:
5621                 /*
5622                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5623                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5624                  * as active, which is essential from here on.
5625                  */
5626                 set_cpu_active(cpu, true);
5627                 stop_machine_unpark(cpu);
5628                 return NOTIFY_OK;
5629
5630         case CPU_DOWN_FAILED:
5631                 set_cpu_active(cpu, true);
5632                 return NOTIFY_OK;
5633
5634         default:
5635                 return NOTIFY_DONE;
5636         }
5637 }
5638
5639 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5640                                         unsigned long action, void *hcpu)
5641 {
5642         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5643         case CPU_DOWN_PREPARE:
5644                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5645                 return NOTIFY_OK;
5646         default:
5647                 return NOTIFY_DONE;
5648         }
5649 }
5650
5651 static int __init migration_init(void)
5652 {
5653         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5654         int err;
5655
5656         /* Initialize migration for the boot CPU */
5657         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5658         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5659         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5660         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5661
5662         /* Register cpu active notifiers */
5663         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5664         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5665
5666         return 0;
5667 }
5668 early_initcall(migration_init);
5669
5670 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5671
5672 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5673
5674 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5675
5676 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5677 {
5678         sched_debug_enabled = 1;
5679
5680         return 0;
5681 }
5682 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5683
5684 static inline bool sched_debug(void)
5685 {
5686         return sched_debug_enabled;
5687 }
5688
5689 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5690                                   struct cpumask *groupmask)
5691 {
5692         struct sched_group *group = sd->groups;
5693
5694         cpumask_clear(groupmask);
5695
5696         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5697
5698         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5699                 printk("does not load-balance\n");
5700                 if (sd->parent)
5701                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5702                                         " has parent");
5703                 return -1;
5704         }
5705
5706         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5707                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5708
5709         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5710                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5711                                 "CPU%d\n", cpu);
5712         }
5713         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5714                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5715                                 " CPU%d\n", cpu);
5716         }
5717
5718         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5719         do {
5720                 if (!group) {
5721                         printk("\n");
5722                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5723                         break;
5724                 }
5725
5726                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5727                         printk(KERN_CONT "\n");
5728                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5729                         break;
5730                 }
5731
5732                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5733                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5734                         printk(KERN_CONT "\n");
5735                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5736                         break;
5737                 }
5738
5739                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5740
5741                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5742                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5743                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5744                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5745                                 group->sgc->capacity);
5746                 }
5747
5748                 group = group->next;
5749         } while (group != sd->groups);
5750         printk(KERN_CONT "\n");
5751
5752         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5753                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5754
5755         if (sd->parent &&
5756             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5757                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5758                         "of domain->span\n");
5759         return 0;
5760 }
5761
5762 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5763 {
5764         int level = 0;
5765
5766         if (!sched_debug_enabled)
5767                 return;
5768
5769         if (!sd) {
5770                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5771                 return;
5772         }
5773
5774         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5775
5776         for (;;) {
5777                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5778                         break;
5779                 level++;
5780                 sd = sd->parent;
5781                 if (!sd)
5782                         break;
5783         }
5784 }
5785 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5786 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5787 static inline bool sched_debug(void)
5788 {
5789         return false;
5790 }
5791 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5792
5793 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5794 {
5795         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5796                 return 1;
5797
5798         /* Following flags need at least 2 groups */
5799         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5800                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5801                          SD_BALANCE_FORK |
5802                          SD_BALANCE_EXEC |
5803                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5804                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5805                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5806                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5807                         return 0;
5808         }
5809
5810         /* Following flags don't use groups */
5811         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5812                 return 0;
5813
5814         return 1;
5815 }
5816
5817 static int
5818 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5819 {
5820         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5821
5822         if (sd_degenerate(parent))
5823                 return 1;
5824
5825         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5826                 return 0;
5827
5828         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5829         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5830                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5831                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5832                                 SD_BALANCE_FORK |
5833                                 SD_BALANCE_EXEC |
5834                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5835                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5836                                 SD_PREFER_SIBLING |
5837                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5838                 if (nr_node_ids == 1)
5839                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5840         }
5841         if (~cflags & pflags)
5842                 return 0;
5843
5844         return 1;
5845 }
5846
5847 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5848 {
5849         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5850
5851         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5852         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5853         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5854         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5855         free_cpumask_var(rd->online);
5856         free_cpumask_var(rd->span);
5857         kfree(rd);
5858 }
5859
5860 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5861 {
5862         struct root_domain *old_rd = NULL;
5863         unsigned long flags;
5864
5865         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5866
5867         if (rq->rd) {
5868                 old_rd = rq->rd;
5869
5870                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5871                         set_rq_offline(rq);
5872
5873                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5874
5875                 /*
5876                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5877                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5878                  * in this function:
5879                  */
5880                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5881                         old_rd = NULL;
5882         }
5883
5884         atomic_inc(&rd->refcount);
5885         rq->rd = rd;
5886
5887         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5888         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5889                 set_rq_online(rq);
5890
5891         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5892
5893         if (old_rd)
5894                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5895 }
5896
5897 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5898 {
5899         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5900
5901         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5902                 goto out;
5903         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5904                 goto free_span;
5905         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5906                 goto free_online;
5907         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5908                 goto free_dlo_mask;
5909
5910 #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
5911         rd->rto_cpu = -1;
5912         raw_spin_lock_init(&rd->rto_lock);
5913         init_irq_work(&rd->rto_push_work, rto_push_irq_work_func);
5914 #endif
5915
5916         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5917         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5918                 goto free_dlo_mask;
5919
5920         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5921                 goto free_rto_mask;
5922         return 0;
5923
5924 free_rto_mask:
5925         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5926 free_dlo_mask:
5927         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5928 free_online:
5929         free_cpumask_var(rd->online);
5930 free_span:
5931         free_cpumask_var(rd->span);
5932 out:
5933         return -ENOMEM;
5934 }
5935
5936 /*
5937  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5938  * members (mimicking the global state we have today).
5939  */
5940 struct root_domain def_root_domain;
5941
5942 static void init_defrootdomain(void)
5943 {
5944         init_rootdomain(&def_root_domain);
5945
5946         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5947 }
5948
5949 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5950 {
5951         struct root_domain *rd;
5952
5953         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5954         if (!rd)
5955                 return NULL;
5956
5957         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5958                 kfree(rd);
5959                 return NULL;
5960         }
5961
5962         return rd;
5963 }
5964
5965 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5966 {
5967         struct sched_group *tmp, *first;
5968
5969         if (!sg)
5970                 return;
5971
5972         first = sg;
5973         do {
5974                 tmp = sg->next;
5975
5976                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5977                         kfree(sg->sgc);
5978
5979                 kfree(sg);
5980                 sg = tmp;
5981         } while (sg != first);
5982 }
5983
5984 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5985 {
5986         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5987
5988         /*
5989          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5990          * nuke them all.
5991          */
5992         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5993                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5994         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5995                 kfree(sd->groups->sgc);
5996                 kfree(sd->groups);
5997         }
5998         kfree(sd);
5999 }
6000
6001 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6002 {
6003         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6004 }
6005
6006 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6007 {
6008         for (; sd; sd = sd->parent)
6009                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6010 }
6011
6012 /*
6013  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6014  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6015  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6016  *
6017  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6018  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6019  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6020  */
6021 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6022 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6023 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6024 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6025 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
6026 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6027
6028 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6029 {
6030         struct sched_domain *sd;
6031         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
6032         int id = cpu;
6033         int size = 1;
6034
6035         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6036         if (sd) {
6037                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6038                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6039                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
6040         }
6041         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
6042
6043         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6044         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6045         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6046
6047         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6048         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6049
6050         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6051         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6052 }
6053
6054 /*
6055  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6056  * hold the hotplug lock.
6057  */
6058 static void
6059 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6060 {
6061         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6062         struct sched_domain *tmp;
6063
6064         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6065         for (tmp = sd; tmp; ) {
6066                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6067                 if (!parent)
6068                         break;
6069
6070                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6071                         tmp->parent = parent->parent;
6072                         if (parent->parent)
6073                                 parent->parent->child = tmp;
6074                         /*
6075                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6076                          * degenerate parent; the spans match for this
6077                          * so the property transfers.
6078                          */
6079                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6080                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6081                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6082                 } else
6083                         tmp = tmp->parent;
6084         }
6085
6086         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6087                 tmp = sd;
6088                 sd = sd->parent;
6089                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6090                 if (sd)
6091                         sd->child = NULL;
6092         }
6093
6094         sched_domain_debug(sd, cpu);
6095
6096         rq_attach_root(rq, rd);
6097         tmp = rq->sd;
6098         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6099         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6100
6101         update_top_cache_domain(cpu);
6102 }
6103
6104 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6105 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6106 {
6107         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6108         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6109         return 1;
6110 }
6111
6112 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6113
6114 struct s_data {
6115         struct sched_domain ** __percpu sd;
6116         struct root_domain      *rd;
6117 };
6118
6119 enum s_alloc {
6120         sa_rootdomain,
6121         sa_sd,
6122         sa_sd_storage,
6123         sa_none,
6124 };
6125
6126 /*
6127  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6128  * domain traversal.
6129  *
6130  * Only CPUs that can arrive at this group should be considered to continue
6131  * balancing.
6132  *
6133  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6134  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6135  * range.
6136  *
6137  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6138  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6139  * cpu they're built on, so check that.
6140  *
6141  */
6142 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6143 {
6144         const struct cpumask *sg_span = sched_group_cpus(sg);
6145         struct sd_data *sdd = sd->private;
6146         struct sched_domain *sibling;
6147         int i;
6148
6149         for_each_cpu(i, sg_span) {
6150                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6151
6152                 /*
6153                  * Can happen in the asymmetric case, where these siblings are
6154                  * unused. The mask will not be empty because those CPUs that
6155                  * do have the top domain _should_ span the domain.
6156                  */
6157                 if (!sibling->child)
6158                         continue;
6159
6160                 /* If we would not end up here, we can't continue from here */
6161                 if (!cpumask_equal(sg_span, sched_domain_span(sibling->child)))
6162                         continue;
6163
6164                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6165         }
6166
6167         /* We must not have empty masks here */
6168         WARN_ON_ONCE(cpumask_empty(sched_group_mask(sg)));
6169 }
6170
6171 /*
6172  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6173  * of this group that's also in the iteration mask.
6174  */
6175 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6176 {
6177         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6178 }
6179
6180 static int
6181 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6182 {
6183         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6184         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6185         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6186         struct sd_data *sdd = sd->private;
6187         struct sched_domain *sibling;
6188         int i;
6189
6190         cpumask_clear(covered);
6191
6192         for_each_cpu(i, span) {
6193                 struct cpumask *sg_span;
6194
6195                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6196                         continue;
6197
6198                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6199
6200                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6201                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6202                         continue;
6203
6204                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6205                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6206
6207                 if (!sg)
6208                         goto fail;
6209
6210                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6211                 if (sibling->child)
6212                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6213                 else
6214                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6215
6216                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6217
6218                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6219                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6220                         build_group_mask(sd, sg);
6221
6222                 /*
6223                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6224                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6225                  * die on a /0 trap.
6226                  */
6227                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6228
6229                 /*
6230                  * Make sure the first group of this domain contains the
6231                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6232                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6233                  */
6234                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6235                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6236                         groups = sg;
6237
6238                 if (!first)
6239                         first = sg;
6240                 if (last)
6241                         last->next = sg;
6242                 last = sg;
6243                 last->next = first;
6244         }
6245         sd->groups = groups;
6246
6247         return 0;
6248
6249 fail:
6250         free_sched_groups(first, 0);
6251
6252         return -ENOMEM;
6253 }
6254
6255 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6256 {
6257         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6258         struct sched_domain *child = sd->child;
6259
6260         if (child)
6261                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6262
6263         if (sg) {
6264                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6265                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6266                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6267         }
6268
6269         return cpu;
6270 }
6271
6272 /*
6273  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6274  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6275  * and ->cpu_capacity to 0.
6276  *
6277  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6278  */
6279 static int
6280 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6281 {
6282         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6283         struct sd_data *sdd = sd->private;
6284         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6285         struct cpumask *covered;
6286         int i;
6287
6288         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6289         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6290
6291         if (cpu != cpumask_first(span))
6292                 return 0;
6293
6294         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6295         covered = sched_domains_tmpmask;
6296
6297         cpumask_clear(covered);
6298
6299         for_each_cpu(i, span) {
6300                 struct sched_group *sg;
6301                 int group, j;
6302
6303                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6304                         continue;
6305
6306                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6307                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6308
6309                 for_each_cpu(j, span) {
6310                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6311                                 continue;
6312
6313                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6314                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6315                 }
6316
6317                 if (!first)
6318                         first = sg;
6319                 if (last)
6320                         last->next = sg;
6321                 last = sg;
6322         }
6323         last->next = first;
6324
6325         return 0;
6326 }
6327
6328 /*
6329  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6330  *
6331  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6332  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6333  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6334  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6335  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6336  * group having less cpu_capacity.
6337  */
6338 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6339 {
6340         struct sched_group *sg = sd->groups;
6341
6342         WARN_ON(!sg);
6343
6344         do {
6345                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6346                 sg = sg->next;
6347         } while (sg != sd->groups);
6348
6349         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6350                 return;
6351
6352         update_group_capacity(sd, cpu);
6353         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6354 }
6355
6356 /*
6357  * Initializers for schedule domains
6358  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6359  */
6360
6361 static int default_relax_domain_level = -1;
6362 int sched_domain_level_max;
6363
6364 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6365 {
6366         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6367                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6368
6369         return 1;
6370 }
6371 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6372
6373 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6374                                  struct sched_domain_attr *attr)
6375 {
6376         int request;
6377
6378         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6379                 if (default_relax_domain_level < 0)
6380                         return;
6381                 else
6382                         request = default_relax_domain_level;
6383         } else
6384                 request = attr->relax_domain_level;
6385         if (request < sd->level) {
6386                 /* turn off idle balance on this domain */
6387                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6388         } else {
6389                 /* turn on idle balance on this domain */
6390                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6391         }
6392 }
6393
6394 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6395 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6396
6397 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6398                                  const struct cpumask *cpu_map)
6399 {
6400         switch (what) {
6401         case sa_rootdomain:
6402                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6403                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6404         case sa_sd:
6405                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6406         case sa_sd_storage:
6407                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6408         case sa_none:
6409                 break;
6410         }
6411 }
6412
6413 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6414                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6415 {
6416         memset(d, 0, sizeof(*d));
6417
6418         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6419                 return sa_sd_storage;
6420         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6421         if (!d->sd)
6422                 return sa_sd_storage;
6423         d->rd = alloc_rootdomain();
6424         if (!d->rd)
6425                 return sa_sd;
6426         return sa_rootdomain;
6427 }
6428
6429 /*
6430  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6431  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6432  * will not free the data we're using.
6433  */
6434 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6435 {
6436         struct sd_data *sdd = sd->private;
6437
6438         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6439         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6440
6441         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6442                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6443
6444         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6445                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6446 }
6447
6448 #ifdef CONFIG_NUMA
6449 static int sched_domains_numa_levels;
6450 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6451 static int *sched_domains_numa_distance;
6452 int sched_max_numa_distance;
6453 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6454 static int sched_domains_curr_level;
6455 #endif
6456
6457 /*
6458  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6459  *
6460  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6461  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6462  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6463  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6464  *
6465  * Odd one out:
6466  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6467  */
6468 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6469         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6470          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6471          SD_NUMA |                      \
6472          SD_ASYM_PACKING |              \
6473          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6474
6475 static struct sched_domain *
6476 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6477 {
6478         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6479         int sd_weight, sd_flags = 0;
6480
6481 #ifdef CONFIG_NUMA
6482         /*
6483          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6484          */
6485         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6486 #endif
6487
6488         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6489
6490         if (tl->sd_flags)
6491                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6492         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6493                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6494                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6495
6496         *sd = (struct sched_domain){
6497                 .min_interval           = sd_weight,
6498                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6499                 .busy_factor            = 32,
6500                 .imbalance_pct          = 125,
6501
6502                 .cache_nice_tries       = 0,
6503                 .busy_idx               = 0,
6504                 .idle_idx               = 0,
6505                 .newidle_idx            = 0,
6506                 .wake_idx               = 0,
6507                 .forkexec_idx           = 0,
6508
6509                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6510                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6511                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6512                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6513                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6514                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6515                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6516                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6517                                         | 0*SD_SERIALIZE
6518                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6519                                         | 0*SD_NUMA
6520                                         | sd_flags
6521                                         ,
6522
6523                 .last_balance           = jiffies,
6524                 .balance_interval       = sd_weight,
6525                 .smt_gain               = 0,
6526                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6527                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6528 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6529                 .name                   = tl->name,
6530 #endif
6531         };
6532
6533         /*
6534          * Convert topological properties into behaviour.
6535          */
6536
6537         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6538                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6539                 sd->imbalance_pct = 110;
6540                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6541
6542         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6543                 sd->imbalance_pct = 117;
6544                 sd->cache_nice_tries = 1;
6545                 sd->busy_idx = 2;
6546
6547 #ifdef CONFIG_NUMA
6548         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6549                 sd->cache_nice_tries = 2;
6550                 sd->busy_idx = 3;
6551                 sd->idle_idx = 2;
6552
6553                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6554                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6555                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6556                                        SD_BALANCE_FORK |
6557                                        SD_WAKE_AFFINE);
6558                 }
6559
6560 #endif
6561         } else {
6562                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6563                 sd->cache_nice_tries = 1;
6564                 sd->busy_idx = 2;
6565                 sd->idle_idx = 1;
6566         }
6567
6568         sd->private = &tl->data;
6569
6570         return sd;
6571 }
6572
6573 /*
6574  * Topology list, bottom-up.
6575  */
6576 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6577 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6578         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6579 #endif
6580 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6581         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6582 #endif
6583         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6584         { NULL, },
6585 };
6586
6587 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6588         default_topology;
6589
6590 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6591         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6592
6593 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6594 {
6595         sched_domain_topology = tl;
6596 }
6597
6598 #ifdef CONFIG_NUMA
6599
6600 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6601 {
6602         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6603 }
6604
6605 static void sched_numa_warn(const char *str)
6606 {
6607         static int done = false;
6608         int i,j;
6609
6610         if (done)
6611                 return;
6612
6613         done = true;
6614
6615         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6616
6617         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6618                 printk(KERN_WARNING "  ");
6619                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6620                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6621                 printk(KERN_CONT "\n");
6622         }
6623         printk(KERN_WARNING "\n");
6624 }
6625
6626 bool find_numa_distance(int distance)
6627 {
6628         int i;
6629
6630         if (distance == node_distance(0, 0))
6631                 return true;
6632
6633         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6634                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6635                         return true;
6636         }
6637
6638         return false;
6639 }
6640
6641 /*
6642  * A system can have three types of NUMA topology:
6643  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6644  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6645  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6646  *
6647  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6648  * topology lies in whether communication between not directly
6649  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6650  * could run), or through backplane controllers. This affects
6651  * placement of programs.
6652  *
6653  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6654  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6655  *   is directly connected.
6656  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6657  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6658  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6659  */
6660 static void init_numa_topology_type(void)
6661 {
6662         int a, b, c, n;
6663
6664         n = sched_max_numa_distance;
6665
6666         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6667                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6668                 return;
6669         }
6670
6671         for_each_online_node(a) {
6672                 for_each_online_node(b) {
6673                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6674                         if (node_distance(a, b) < n)
6675                                 continue;
6676
6677                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6678                         for_each_online_node(c) {
6679                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6680                                     node_distance(b, c) < n) {
6681                                         sched_numa_topology_type =
6682                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6683                                         return;
6684                                 }
6685                         }
6686
6687                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6688                         return;
6689                 }
6690         }
6691 }
6692
6693 static void sched_init_numa(void)
6694 {
6695         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6696         struct sched_domain_topology_level *tl;
6697         int level = 0;
6698         int i, j, k;
6699
6700         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6701         if (!sched_domains_numa_distance)
6702                 return;
6703
6704         /*
6705          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6706          * unique distances in the node_distance() table.
6707          *
6708          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6709          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6710          */
6711         next_distance = curr_distance;
6712         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6713                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6714                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6715                                 int distance = node_distance(i, k);
6716
6717                                 if (distance > curr_distance &&
6718                                     (distance < next_distance ||
6719                                      next_distance == curr_distance))
6720                                         next_distance = distance;
6721
6722                                 /*
6723                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6724                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6725                                  * equally connected to A.
6726                                  */
6727                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6728                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6729
6730                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6731                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6732                         }
6733                         if (next_distance != curr_distance) {
6734                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6735                                 sched_domains_numa_levels = level;
6736                                 curr_distance = next_distance;
6737                         } else break;
6738                 }
6739
6740                 /*
6741                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6742                  */
6743                 if (!sched_debug())
6744                         break;
6745         }
6746
6747         if (!level)
6748                 return;
6749
6750         /*
6751          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6752          * identity distance node_distance(i,i).
6753          *
6754          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6755          * numbers.
6756          */
6757
6758         /*
6759          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6760          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6761          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6762          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6763          * in other functions.
6764          *
6765          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6766          */
6767         sched_domains_numa_levels = 0;
6768
6769         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6770         if (!sched_domains_numa_masks)
6771                 return;
6772
6773         /*
6774          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6775          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6776          */
6777         for (i = 0; i < level; i++) {
6778                 sched_domains_numa_masks[i] =
6779                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6780                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6781                         return;
6782
6783                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6784                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6785                         if (!mask)
6786                                 return;
6787
6788                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6789
6790                         for_each_node(k) {
6791                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6792                                         continue;
6793
6794                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6795                         }
6796                 }
6797         }
6798
6799         /* Compute default topology size */
6800         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6801
6802         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6803                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6804         if (!tl)
6805                 return;
6806
6807         /*
6808          * Copy the default topology bits..
6809          */
6810         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6811                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6812
6813         /*
6814          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6815          */
6816         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6817                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6818                         .mask = sd_numa_mask,
6819                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6820                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6821                         .numa_level = j,
6822                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6823                 };
6824         }
6825
6826         sched_domain_topology = tl;
6827
6828         sched_domains_numa_levels = level;
6829         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6830
6831         init_numa_topology_type();
6832 }
6833
6834 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6835 {
6836         int i, j;
6837         int node = cpu_to_node(cpu);
6838
6839         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6840                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6841                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6842                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6843                 }
6844         }
6845 }
6846
6847 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6848 {
6849         int i, j;
6850         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6851                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6852                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6853         }
6854 }
6855
6856 /*
6857  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6858  * are onlined.
6859  */
6860 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6861                                            unsigned long action,
6862                                            void *hcpu)
6863 {
6864         int cpu = (long)hcpu;
6865
6866         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6867         case CPU_ONLINE:
6868                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6869                 break;
6870
6871         case CPU_DEAD:
6872                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6873                 break;
6874
6875         default:
6876                 return NOTIFY_DONE;
6877         }
6878
6879         return NOTIFY_OK;
6880 }
6881 #else
6882 static inline void sched_init_numa(void)
6883 {
6884 }
6885
6886 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6887                                            unsigned long action,
6888                                            void *hcpu)
6889 {
6890         return 0;
6891 }
6892 #endif /* CONFIG_NUMA */
6893
6894 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6895 {
6896         struct sched_domain_topology_level *tl;
6897         int j;
6898
6899         for_each_sd_topology(tl) {
6900                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6901
6902                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6903                 if (!sdd->sd)
6904                         return -ENOMEM;
6905
6906                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6907                 if (!sdd->sg)
6908                         return -ENOMEM;
6909
6910                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6911                 if (!sdd->sgc)
6912                         return -ENOMEM;
6913
6914                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6915                         struct sched_domain *sd;
6916                         struct sched_group *sg;
6917                         struct sched_group_capacity *sgc;
6918
6919                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6920                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6921                         if (!sd)
6922                                 return -ENOMEM;
6923
6924                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6925
6926                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6927                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6928                         if (!sg)
6929                                 return -ENOMEM;
6930
6931                         sg->next = sg;
6932
6933                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6934
6935                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6936                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6937                         if (!sgc)
6938                                 return -ENOMEM;
6939
6940                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6941                 }
6942         }
6943
6944         return 0;
6945 }
6946
6947 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6948 {
6949         struct sched_domain_topology_level *tl;
6950         int j;
6951
6952         for_each_sd_topology(tl) {
6953                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6954
6955                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6956                         struct sched_domain *sd;
6957
6958                         if (sdd->sd) {
6959                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6960                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6961                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6962                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6963                         }
6964
6965                         if (sdd->sg)
6966                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6967                         if (sdd->sgc)
6968                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6969                 }
6970                 free_percpu(sdd->sd);
6971                 sdd->sd = NULL;
6972                 free_percpu(sdd->sg);
6973                 sdd->sg = NULL;
6974                 free_percpu(sdd->sgc);
6975                 sdd->sgc = NULL;
6976         }
6977 }
6978
6979 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6980                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6981                 struct sched_domain *child, int cpu)
6982 {
6983         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6984         if (!sd)
6985                 return child;
6986
6987         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6988         if (child) {
6989                 sd->level = child->level + 1;
6990                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6991                 child->parent = sd;
6992                 sd->child = child;
6993
6994                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6995                                     sched_domain_span(sd))) {
6996                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6997 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6998                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6999                                         child->name, sd->name);
7000 #endif
7001                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
7002                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
7003                                    sched_domain_span(sd),
7004                                    sched_domain_span(child));
7005                 }
7006
7007         }
7008         set_domain_attribute(sd, attr);
7009
7010         return sd;
7011 }
7012
7013 /*
7014  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7015  * to the individual cpus
7016  */
7017 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7018                                struct sched_domain_attr *attr)
7019 {
7020         enum s_alloc alloc_state;
7021         struct sched_domain *sd;
7022         struct s_data d;
7023         int i, ret = -ENOMEM;
7024
7025         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7026         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7027                 goto error;
7028
7029         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7030         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7031                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7032
7033                 sd = NULL;
7034                 for_each_sd_topology(tl) {
7035                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7036                         if (tl == sched_domain_topology)
7037                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7038                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7039                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7040                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7041                                 break;
7042                 }
7043         }
7044
7045         /* Build the groups for the domains */
7046         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7047                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7048                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7049                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7050                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7051                                         goto error;
7052                         } else {
7053                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7054                                         goto error;
7055                         }
7056                 }
7057         }
7058
7059         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7060         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7061                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7062                         continue;
7063
7064                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7065                         claim_allocations(i, sd);
7066                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7067                 }
7068         }
7069
7070         /* Attach the domains */
7071         rcu_read_lock();
7072         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7073                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7074                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7075         }
7076         rcu_read_unlock();
7077
7078         ret = 0;
7079 error:
7080         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7081         return ret;
7082 }
7083
7084 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7085 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7086 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7087                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7088
7089 /*
7090  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7091  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7092  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7093  */
7094 static cpumask_var_t fallback_doms;
7095
7096 /*
7097  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7098  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7099  * or 0 if it stayed the same.
7100  */
7101 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7102 {
7103         return 0;
7104 }
7105
7106 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7107 {
7108         int i;
7109         cpumask_var_t *doms;
7110
7111         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7112         if (!doms)
7113                 return NULL;
7114         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7115                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7116                         free_sched_domains(doms, i);
7117                         return NULL;
7118                 }
7119         }
7120         return doms;
7121 }
7122
7123 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7124 {
7125         unsigned int i;
7126         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7127                 free_cpumask_var(doms[i]);
7128         kfree(doms);
7129 }
7130
7131 /*
7132  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7133  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7134  * exclude other special cases in the future.
7135  */
7136 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7137 {
7138         int err;
7139
7140         arch_update_cpu_topology();
7141         ndoms_cur = 1;
7142         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7143         if (!doms_cur)
7144                 doms_cur = &fallback_doms;
7145         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7146         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7147         register_sched_domain_sysctl();
7148
7149         return err;
7150 }
7151
7152 /*
7153  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7154  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7155  */
7156 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7157 {
7158         int i;
7159
7160         rcu_read_lock();
7161         for_each_cpu(i, cpu_map)
7162                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7163         rcu_read_unlock();
7164 }
7165
7166 /* handle null as "default" */
7167 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7168                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7169 {
7170         struct sched_domain_attr tmp;
7171
7172         /* fast path */
7173         if (!new && !cur)
7174                 return 1;
7175
7176         tmp = SD_ATTR_INIT;
7177         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7178                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7179                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7180 }
7181
7182 /*
7183  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7184  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7185  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7186  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7187  *
7188  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7189  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7190  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7191  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7192  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7193  * it as it is.
7194  *
7195  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7196  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7197  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7198  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7199  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7200  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7201  *
7202  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7203  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7204  * and it will not create the default domain.
7205  *
7206  * Call with hotplug lock held
7207  */
7208 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7209                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7210 {
7211         int i, j, n;
7212         int new_topology;
7213
7214         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7215
7216         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7217         unregister_sched_domain_sysctl();
7218
7219         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7220         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7221
7222         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7223
7224         /* Destroy deleted domains */
7225         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7226                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7227                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7228                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7229                                 goto match1;
7230                 }
7231                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7232                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7233 match1:
7234                 ;
7235         }
7236
7237         n = ndoms_cur;
7238         if (doms_new == NULL) {
7239                 n = 0;
7240                 doms_new = &fallback_doms;
7241                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7242                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7243         }
7244
7245         /* Build new domains */
7246         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7247                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7248                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7249                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7250                                 goto match2;
7251                 }
7252                 /* no match - add a new doms_new */
7253                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7254 match2:
7255                 ;
7256         }
7257
7258         /* Remember the new sched domains */
7259         if (doms_cur != &fallback_doms)
7260                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7261         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7262         doms_cur = doms_new;
7263         dattr_cur = dattr_new;
7264         ndoms_cur = ndoms_new;
7265
7266         register_sched_domain_sysctl();
7267
7268         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7269 }
7270
7271 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7272
7273 /*
7274  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7275  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7276  * around partition_sched_domains().
7277  *
7278  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7279  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7280  */
7281 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7282                              void *hcpu)
7283 {
7284         switch (action) {
7285         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7286         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7287
7288                 /*
7289                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7290                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7291                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7292                  * domain, ignoring cpusets.
7293                  */
7294                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7295                 if (--num_cpus_frozen)
7296                         break;
7297
7298                 /*
7299                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7300                  * restore the original sched domains by considering the
7301                  * cpuset configurations.
7302                  */
7303                 cpuset_force_rebuild();
7304
7305         case CPU_ONLINE:
7306                 cpuset_update_active_cpus(true);
7307                 break;
7308         default:
7309                 return NOTIFY_DONE;
7310         }
7311         return NOTIFY_OK;
7312 }
7313
7314 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7315                                void *hcpu)
7316 {
7317         unsigned long flags;
7318         long cpu = (long)hcpu;
7319         struct dl_bw *dl_b;
7320         bool overflow;
7321         int cpus;
7322
7323         switch (action) {
7324         case CPU_DOWN_PREPARE:
7325                 rcu_read_lock_sched();
7326                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7327
7328                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7329                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7330                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7331                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7332
7333                 rcu_read_unlock_sched();
7334
7335                 if (overflow)
7336                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7337                 cpuset_update_active_cpus(false);
7338                 break;
7339         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7340                 num_cpus_frozen++;
7341                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7342                 break;
7343         default:
7344                 return NOTIFY_DONE;
7345         }
7346         return NOTIFY_OK;
7347 }
7348
7349 void __init sched_init_smp(void)
7350 {
7351         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7352
7353         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7354         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7355
7356         sched_init_numa();
7357
7358         /*
7359          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7360          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7361          * happen.
7362          */
7363         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7364         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7365         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7366         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7367                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7368         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7369
7370         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7371         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7372         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7373
7374         init_hrtick();
7375
7376         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7377         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7378                 BUG();
7379         sched_init_granularity();
7380         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7381
7382         init_sched_rt_class();
7383         init_sched_dl_class();
7384 }
7385 #else
7386 void __init sched_init_smp(void)
7387 {
7388         sched_init_granularity();
7389 }
7390 #endif /* CONFIG_SMP */
7391
7392 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7393 {
7394         return in_lock_functions(addr) ||
7395                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7396                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7397 }
7398
7399 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7400 /*
7401  * Default task group.
7402  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7403  */
7404 struct task_group root_task_group;
7405 LIST_HEAD(task_groups);
7406 #endif
7407
7408 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7409
7410 void __init sched_init(void)
7411 {
7412         int i, j;
7413         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7414
7415 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7416         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7417 #endif
7418 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7419         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7420 #endif
7421         if (alloc_size) {
7422                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7423
7424 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7425                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7426                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7427
7428                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7429                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7430
7431 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7432 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7433                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7434                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7435
7436                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7437                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7438
7439 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7440         }
7441 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7442         for_each_possible_cpu(i) {
7443                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7444                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7445         }
7446 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7447
7448         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7449                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7450         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7451                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7452
7453 #ifdef CONFIG_SMP
7454         init_defrootdomain();
7455 #endif
7456
7457 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7458         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7459                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7460 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7461
7462 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7463         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7464         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7465         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7466         autogroup_init(&init_task);
7467
7468 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7469
7470         for_each_possible_cpu(i) {
7471                 struct rq *rq;
7472
7473                 rq = cpu_rq(i);
7474                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7475                 rq->nr_running = 0;
7476                 rq->calc_load_active = 0;
7477                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7478                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7479                 init_rt_rq(&rq->rt);
7480                 init_dl_rq(&rq->dl);
7481 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7482                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7483                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7484                 /*
7485                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7486                  *
7487                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7488                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7489                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7490                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7491                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7492                  * (se->load.weight).
7493                  *
7494                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7495                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7496                  * then A0's share of the cpu resource is:
7497                  *
7498                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7499                  *
7500                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7501                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7502                  */
7503                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7504                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7505 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7506
7507                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7508 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7509                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7510 #endif
7511
7512                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7513                         rq->cpu_load[j] = 0;
7514
7515                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7516
7517 #ifdef CONFIG_SMP
7518                 rq->sd = NULL;
7519                 rq->rd = NULL;
7520                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7521                 rq->balance_callback = NULL;
7522                 rq->active_balance = 0;
7523                 rq->next_balance = jiffies;
7524                 rq->push_cpu = 0;
7525                 rq->cpu = i;
7526                 rq->online = 0;
7527                 rq->idle_stamp = 0;
7528                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7529                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7530
7531                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7532
7533                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7534 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7535                 rq->nohz_flags = 0;
7536 #endif
7537 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7538                 rq->last_sched_tick = 0;
7539 #endif
7540 #endif
7541                 init_rq_hrtick(rq);
7542                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7543         }
7544
7545         set_load_weight(&init_task);
7546
7547 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7548         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7549 #endif
7550
7551         /*
7552          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7553          */
7554         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7555         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7556
7557         /*
7558          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7559          */
7560         current->sched_class = &fair_sched_class;
7561
7562         /*
7563          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7564          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7565          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7566          * when this runqueue becomes "idle".
7567          */
7568         init_idle(current, smp_processor_id());
7569
7570         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7571
7572 #ifdef CONFIG_SMP
7573         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7574         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7575         if (cpu_isolated_map == NULL)
7576                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7577         idle_thread_set_boot_cpu();
7578         set_cpu_rq_start_time();
7579 #endif
7580         init_sched_fair_class();
7581
7582         scheduler_running = 1;
7583 }
7584
7585 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7586 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7587 {
7588         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7589
7590         return (nested == preempt_offset);
7591 }
7592
7593 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7594 {
7595         /*
7596          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7597          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7598          * otherwise we will destroy state.
7599          */
7600         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7601                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7602                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7603                         current->state,
7604                         (void *)current->task_state_change,
7605                         (void *)current->task_state_change);
7606
7607         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7608 }
7609 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7610
7611 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7612 {
7613         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7614
7615         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7616         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7617              !is_idle_task(current)) ||
7618             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7619                 return;
7620         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7621                 return;
7622         prev_jiffy = jiffies;
7623
7624         printk(KERN_ERR
7625                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7626                         file, line);
7627         printk(KERN_ERR
7628                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7629                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7630                         current->pid, current->comm);
7631
7632         if (task_stack_end_corrupted(current))
7633                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7634
7635         debug_show_held_locks(current);
7636         if (irqs_disabled())
7637                 print_irqtrace_events(current);
7638 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7639         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7640                 pr_err("Preemption disabled at:");
7641                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7642                 pr_cont("\n");
7643         }
7644 #endif
7645         dump_stack();
7646 }
7647 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7648 #endif
7649
7650 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7651 void normalize_rt_tasks(void)
7652 {
7653         struct task_struct *g, *p;
7654         struct sched_attr attr = {
7655                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7656         };
7657
7658         read_lock(&tasklist_lock);
7659         for_each_process_thread(g, p) {
7660                 /*
7661                  * Only normalize user tasks:
7662                  */
7663                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7664                         continue;
7665
7666                 p->se.exec_start                = 0;
7667 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7668                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7669                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7670                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7671 #endif
7672
7673                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7674                         /*
7675                          * Renice negative nice level userspace
7676                          * tasks back to 0:
7677                          */
7678                         if (task_nice(p) < 0)
7679                                 set_user_nice(p, 0);
7680                         continue;
7681                 }
7682
7683                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7684         }
7685         read_unlock(&tasklist_lock);
7686 }
7687
7688 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7689
7690 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7691 /*
7692  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7693  *
7694  * They can only be called when the whole system has been
7695  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7696  * activity can take place. Using them for anything else would
7697  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7698  * under any other configuration.
7699  */
7700
7701 /**
7702  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7703  * @cpu: the processor in question.
7704  *
7705  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7706  *
7707  * Return: The current task for @cpu.
7708  */
7709 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7710 {
7711         return cpu_curr(cpu);
7712 }
7713
7714 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7715
7716 #ifdef CONFIG_IA64
7717 /**
7718  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7719  * @cpu: the processor in question.
7720  * @p: the task pointer to set.
7721  *
7722  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7723  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7724  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7725  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7726  * and caller must save the original value of the current task (see
7727  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7728  * re-starting the system.
7729  *
7730  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7731  */
7732 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7733 {
7734         cpu_curr(cpu) = p;
7735 }
7736
7737 #endif
7738
7739 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7740 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7741 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7742
7743 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7744 {
7745         free_fair_sched_group(tg);
7746         free_rt_sched_group(tg);
7747         autogroup_free(tg);
7748         kfree(tg);
7749 }
7750
7751 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7752 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7753 {
7754         struct task_group *tg;
7755
7756         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7757         if (!tg)
7758                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7759
7760         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7761                 goto err;
7762
7763         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7764                 goto err;
7765
7766         return tg;
7767
7768 err:
7769         sched_free_group(tg);
7770         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7771 }
7772
7773 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7774 {
7775         unsigned long flags;
7776
7777         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7778         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7779
7780         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7781
7782         tg->parent = parent;
7783         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7784         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7785         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7786 }
7787
7788 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7789 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7790 {
7791         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7792         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7793 }
7794
7795 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7796 {
7797         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7798         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7799 }
7800
7801 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7802 {
7803         unsigned long flags;
7804         int i;
7805
7806         /* end participation in shares distribution */
7807         for_each_possible_cpu(i)
7808                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7809
7810         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7811         list_del_rcu(&tg->list);
7812         list_del_rcu(&tg->siblings);
7813         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7814 }
7815
7816 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7817  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7818  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7819  *      reflect its new group.
7820  */
7821 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7822 {
7823         struct task_group *tg;
7824         int queued, running;
7825         unsigned long flags;
7826         struct rq *rq;
7827
7828         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7829
7830         running = task_current(rq, tsk);
7831         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7832
7833         if (queued)
7834                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
7835         if (unlikely(running))
7836                 put_prev_task(rq, tsk);
7837
7838         /*
7839          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7840          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7841          * to prevent lockdep warnings.
7842          */
7843         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7844                           struct task_group, css);
7845         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7846         tsk->sched_task_group = tg;
7847
7848 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7849         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7850                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7851         else
7852 #endif
7853                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7854
7855         if (unlikely(running))
7856                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7857         if (queued)
7858                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
7859
7860         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7861 }
7862 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7863
7864 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7865 /*
7866  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7867  */
7868 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7869
7870 /* Must be called with tasklist_lock held */
7871 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7872 {
7873         struct task_struct *g, *p;
7874
7875         /*
7876          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7877          */
7878         if (task_group_is_autogroup(tg))
7879                 return 0;
7880
7881         for_each_process_thread(g, p) {
7882                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7883                         return 1;
7884         }
7885
7886         return 0;
7887 }
7888
7889 struct rt_schedulable_data {
7890         struct task_group *tg;
7891         u64 rt_period;
7892         u64 rt_runtime;
7893 };
7894
7895 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7896 {
7897         struct rt_schedulable_data *d = data;
7898         struct task_group *child;
7899         unsigned long total, sum = 0;
7900         u64 period, runtime;
7901
7902         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7903         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7904
7905         if (tg == d->tg) {
7906                 period = d->rt_period;
7907                 runtime = d->rt_runtime;
7908         }
7909
7910         /*
7911          * Cannot have more runtime than the period.
7912          */
7913         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7914                 return -EINVAL;
7915
7916         /*
7917          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7918          */
7919         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7920                 return -EBUSY;
7921
7922         total = to_ratio(period, runtime);
7923
7924         /*
7925          * Nobody can have more than the global setting allows.
7926          */
7927         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7928                 return -EINVAL;
7929
7930         /*
7931          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7932          */
7933         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7934                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7935                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7936
7937                 if (child == d->tg) {
7938                         period = d->rt_period;
7939                         runtime = d->rt_runtime;
7940                 }
7941
7942                 sum += to_ratio(period, runtime);
7943         }
7944
7945         if (sum > total)
7946                 return -EINVAL;
7947
7948         return 0;
7949 }
7950
7951 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7952 {
7953         int ret;
7954
7955         struct rt_schedulable_data data = {
7956                 .tg = tg,
7957                 .rt_period = period,
7958                 .rt_runtime = runtime,
7959         };
7960
7961         rcu_read_lock();
7962         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7963         rcu_read_unlock();
7964
7965         return ret;
7966 }
7967
7968 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7969                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7970 {
7971         int i, err = 0;
7972
7973         /*
7974          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7975          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7976          */
7977         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7978                 return -EINVAL;
7979
7980         /* No period doesn't make any sense. */
7981         if (rt_period == 0)
7982                 return -EINVAL;
7983
7984         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7985         read_lock(&tasklist_lock);
7986         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7987         if (err)
7988                 goto unlock;
7989
7990         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7991         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7992         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7993
7994         for_each_possible_cpu(i) {
7995                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7996
7997                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7998                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7999                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8000         }
8001         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8002 unlock:
8003         read_unlock(&tasklist_lock);
8004         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8005
8006         return err;
8007 }
8008
8009 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8010 {
8011         u64 rt_runtime, rt_period;
8012
8013         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8014         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8015         if (rt_runtime_us < 0)
8016                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8017
8018         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8019 }
8020
8021 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8022 {
8023         u64 rt_runtime_us;
8024
8025         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8026                 return -1;
8027
8028         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8029         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8030         return rt_runtime_us;
8031 }
8032
8033 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8034 {
8035         u64 rt_runtime, rt_period;
8036
8037         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8038         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8039
8040         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8041 }
8042
8043 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8044 {
8045         u64 rt_period_us;
8046
8047         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8048         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8049         return rt_period_us;
8050 }
8051 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8052
8053 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8054 static int sched_rt_global_constraints(void)
8055 {
8056         int ret = 0;
8057
8058         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8059         read_lock(&tasklist_lock);
8060         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8061         read_unlock(&tasklist_lock);
8062         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8063
8064         return ret;
8065 }
8066
8067 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8068 {
8069         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8070         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8071                 return 0;
8072
8073         return 1;
8074 }
8075
8076 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8077 static int sched_rt_global_constraints(void)
8078 {
8079         unsigned long flags;
8080         int i, ret = 0;
8081
8082         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8083         for_each_possible_cpu(i) {
8084                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8085
8086                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8087                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8088                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8089         }
8090         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8091
8092         return ret;
8093 }
8094 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8095
8096 static int sched_dl_global_validate(void)
8097 {
8098         u64 runtime = global_rt_runtime();
8099         u64 period = global_rt_period();
8100         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8101         struct dl_bw *dl_b;
8102         int cpu, ret = 0;
8103         unsigned long flags;
8104
8105         /*
8106          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8107          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8108          * any of the root_domains.
8109          *
8110          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8111          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8112          * solutions is welcome!
8113          */
8114         for_each_possible_cpu(cpu) {
8115                 rcu_read_lock_sched();
8116                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8117
8118                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8119                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8120                         ret = -EBUSY;
8121                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8122
8123                 rcu_read_unlock_sched();
8124
8125                 if (ret)
8126                         break;
8127         }
8128
8129         return ret;
8130 }
8131
8132 static void sched_dl_do_global(void)
8133 {
8134         u64 new_bw = -1;
8135         struct dl_bw *dl_b;
8136         int cpu;
8137         unsigned long flags;
8138
8139         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8140         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8141
8142         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8143                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8144
8145         /*
8146          * FIXME: As above...
8147          */
8148         for_each_possible_cpu(cpu) {
8149                 rcu_read_lock_sched();
8150                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8151
8152                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8153                 dl_b->bw = new_bw;
8154                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8155
8156                 rcu_read_unlock_sched();
8157         }
8158 }
8159
8160 static int sched_rt_global_validate(void)
8161 {
8162         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8163                 return -EINVAL;
8164
8165         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8166                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8167                 return -EINVAL;
8168
8169         return 0;
8170 }
8171
8172 static void sched_rt_do_global(void)
8173 {
8174         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8175         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8176 }
8177
8178 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8179                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8180                 loff_t *ppos)
8181 {
8182         int old_period, old_runtime;
8183         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8184         int ret;
8185
8186         mutex_lock(&mutex);
8187         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8188         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8189
8190         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8191
8192         if (!ret && write) {
8193                 ret = sched_rt_global_validate();
8194                 if (ret)
8195                         goto undo;
8196
8197                 ret = sched_dl_global_validate();
8198                 if (ret)
8199                         goto undo;
8200
8201                 ret = sched_rt_global_constraints();
8202                 if (ret)
8203                         goto undo;
8204
8205                 sched_rt_do_global();
8206                 sched_dl_do_global();
8207         }
8208         if (0) {
8209 undo:
8210                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8211                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8212         }
8213         mutex_unlock(&mutex);
8214
8215         return ret;
8216 }
8217
8218 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8219                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8220                 loff_t *ppos)
8221 {
8222         int ret;
8223         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8224
8225         mutex_lock(&mutex);
8226         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8227         /* make sure that internally we keep jiffies */
8228         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8229         if (!ret && write) {
8230                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8231                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8232         }
8233         mutex_unlock(&mutex);
8234         return ret;
8235 }
8236
8237 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8238
8239 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8240 {
8241         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8242 }
8243
8244 static struct cgroup_subsys_state *
8245 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8246 {
8247         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8248         struct task_group *tg;
8249
8250         if (!parent) {
8251                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8252                 return &root_task_group.css;
8253         }
8254
8255         tg = sched_create_group(parent);
8256         if (IS_ERR(tg))
8257                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8258
8259         return &tg->css;
8260 }
8261
8262 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
8263 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8264 {
8265         struct task_group *tg = css_tg(css);
8266         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8267
8268         if (parent)
8269                 sched_online_group(tg, parent);
8270         return 0;
8271 }
8272
8273 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8274 {
8275         struct task_group *tg = css_tg(css);
8276
8277         sched_offline_group(tg);
8278 }
8279
8280 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8281 {
8282         struct task_group *tg = css_tg(css);
8283
8284         /*
8285          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8286          */
8287         sched_free_group(tg);
8288 }
8289
8290 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8291 {
8292         sched_move_task(task);
8293 }
8294
8295 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8296 {
8297         struct task_struct *task;
8298         struct cgroup_subsys_state *css;
8299
8300         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8301 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8302                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8303                         return -EINVAL;
8304 #else
8305                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8306                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8307                         return -EINVAL;
8308 #endif
8309         }
8310         return 0;
8311 }
8312
8313 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8314 {
8315         struct task_struct *task;
8316         struct cgroup_subsys_state *css;
8317
8318         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8319                 sched_move_task(task);
8320 }
8321
8322 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8323 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8324                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8325 {
8326         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8327 }
8328
8329 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8330                                struct cftype *cft)
8331 {
8332         struct task_group *tg = css_tg(css);
8333
8334         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8335 }
8336
8337 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8338 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8339
8340 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8341 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8342
8343 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8344
8345 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8346 {
8347         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8348         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8349
8350         if (tg == &root_task_group)
8351                 return -EINVAL;
8352
8353         /*
8354          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8355          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8356          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8357          */
8358         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8359                 return -EINVAL;
8360
8361         /*
8362          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8363          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8364          * feasibility.
8365          */
8366         if (period > max_cfs_quota_period)
8367                 return -EINVAL;
8368
8369         /*
8370          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8371          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8372          */
8373         get_online_cpus();
8374         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8375         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8376         if (ret)
8377                 goto out_unlock;
8378
8379         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8380         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8381         /*
8382          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8383          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8384          */
8385         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8386                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8387         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8388         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8389         cfs_b->quota = quota;
8390
8391         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8392         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8393         if (runtime_enabled)
8394                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8395         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8396
8397         for_each_online_cpu(i) {
8398                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8399                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8400
8401                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8402                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8403                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8404
8405                 if (cfs_rq->throttled)
8406                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8407                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8408         }
8409         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8410                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8411 out_unlock:
8412         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8413         put_online_cpus();
8414
8415         return ret;
8416 }
8417
8418 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8419 {
8420         u64 quota, period;
8421
8422         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8423         if (cfs_quota_us < 0)
8424                 quota = RUNTIME_INF;
8425         else
8426                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8427
8428         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8429 }
8430
8431 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8432 {
8433         u64 quota_us;
8434
8435         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8436                 return -1;
8437
8438         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8439         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8440
8441         return quota_us;
8442 }
8443
8444 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8445 {
8446         u64 quota, period;
8447
8448         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8449         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8450
8451         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8452 }
8453
8454 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8455 {
8456         u64 cfs_period_us;
8457
8458         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8459         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8460
8461         return cfs_period_us;
8462 }
8463
8464 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8465                                   struct cftype *cft)
8466 {
8467         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8468 }
8469
8470 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8471                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8472 {
8473         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8474 }
8475
8476 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8477                                    struct cftype *cft)
8478 {
8479         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8480 }
8481
8482 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8483                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8484 {
8485         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8486 }
8487
8488 struct cfs_schedulable_data {
8489         struct task_group *tg;
8490         u64 period, quota;
8491 };
8492
8493 /*
8494  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8495  * note: units are usecs
8496  */
8497 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8498                                struct cfs_schedulable_data *d)
8499 {
8500         u64 quota, period;
8501
8502         if (tg == d->tg) {
8503                 period = d->period;
8504                 quota = d->quota;
8505         } else {
8506                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8507                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8508         }
8509
8510         /* note: these should typically be equivalent */
8511         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8512                 return RUNTIME_INF;
8513
8514         return to_ratio(period, quota);
8515 }
8516
8517 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8518 {
8519         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8520         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8521         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8522
8523         if (!tg->parent) {
8524                 quota = RUNTIME_INF;
8525         } else {
8526                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8527
8528                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8529                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8530
8531                 /*
8532                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8533                  * limit is set
8534                  */
8535                 if (quota == RUNTIME_INF)
8536                         quota = parent_quota;
8537                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8538                         return -EINVAL;
8539         }
8540         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8541
8542         return 0;
8543 }
8544
8545 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8546 {
8547         int ret;
8548         struct cfs_schedulable_data data = {
8549                 .tg = tg,
8550                 .period = period,
8551                 .quota = quota,
8552         };
8553
8554         if (quota != RUNTIME_INF) {
8555                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8556                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8557         }
8558
8559         rcu_read_lock();
8560         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8561         rcu_read_unlock();
8562
8563         return ret;
8564 }
8565
8566 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8567 {
8568         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8569         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8570
8571         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8572         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8573         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8574
8575         return 0;
8576 }
8577 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8578 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8579
8580 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8581 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8582                                 struct cftype *cft, s64 val)
8583 {
8584         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8585 }
8586
8587 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8588                                struct cftype *cft)
8589 {
8590         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8591 }
8592
8593 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8594                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8595 {
8596         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8597 }
8598
8599 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8600                                    struct cftype *cft)
8601 {
8602         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8603 }
8604 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8605
8606 static struct cftype cpu_files[] = {
8607 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8608         {
8609                 .name = "shares",
8610                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8611                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8612         },
8613 #endif
8614 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8615         {
8616                 .name = "cfs_quota_us",
8617                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8618                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8619         },
8620         {
8621                 .name = "cfs_period_us",
8622                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8623                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8624         },
8625         {
8626                 .name = "stat",
8627                 .seq_show = cpu_stats_show,
8628         },
8629 #endif
8630 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8631         {
8632                 .name = "rt_runtime_us",
8633                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8634                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8635         },
8636         {
8637                 .name = "rt_period_us",
8638                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8639                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8640         },
8641 #endif
8642         { }     /* terminate */
8643 };
8644
8645 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8646         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8647         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8648         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8649         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8650         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8651         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8652         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8653         .legacy_cftypes = cpu_files,
8654         .early_init     = 1,
8655 };
8656
8657 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8658
8659 void dump_cpu_task(int cpu)
8660 {
8661         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8662         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8663 }