OSDN Git Service

Merge tag 'v4.4.20' into android-4.4.y
[android-x86/kernel.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         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         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
604                 return;
605         resched_curr(rq);
606         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
607 }
608
609 #ifdef CONFIG_SMP
610 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
611 /*
612  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
613  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
614  *
615  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
616  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
617  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
618  */
619 int get_nohz_timer_target(void)
620 {
621         int i, cpu = smp_processor_id();
622         struct sched_domain *sd;
623
624         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
625                 return cpu;
626
627         rcu_read_lock();
628         for_each_domain(cpu, sd) {
629                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
630                         if (cpu == i)
631                                 continue;
632
633                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(i)) {
634                                 cpu = i;
635                                 goto unlock;
636                         }
637                 }
638         }
639
640         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
641                 cpu = housekeeping_any_cpu();
642 unlock:
643         rcu_read_unlock();
644         return cpu;
645 }
646 /*
647  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
648  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
649  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
650  * idle system the next event might even be infinite time into the
651  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
652  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
653  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
654  * wheel for the next timer event.
655  */
656 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
657 {
658         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
659
660         if (cpu == smp_processor_id())
661                 return;
662
663         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
664                 smp_send_reschedule(cpu);
665         else
666                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
667 }
668
669 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
670 {
671         /*
672          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
673          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
674          * If needed we can still optimize that later with an
675          * empty IRQ.
676          */
677         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
678                 if (cpu != smp_processor_id() ||
679                     tick_nohz_tick_stopped())
680                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
681                 return true;
682         }
683
684         return false;
685 }
686
687 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
688 {
689         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
690                 wake_up_idle_cpu(cpu);
691 }
692
693 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
694 {
695         int cpu = smp_processor_id();
696
697         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
698                 return false;
699
700         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
701                 return true;
702
703         /*
704          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
705          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
706          */
707         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
708         return false;
709 }
710
711 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
712
713 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
714 {
715         return false;
716 }
717
718 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
719
720 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
721 bool sched_can_stop_tick(void)
722 {
723         /*
724          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
725          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
726          */
727         if (current->policy == SCHED_FIFO)
728                 return true;
729
730         /*
731          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
732          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
733          */
734         if (current->policy == SCHED_RR) {
735                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
736
737                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
738         }
739
740         /*
741          * More than one running task need preemption.
742          * nr_running update is assumed to be visible
743          * after IPI is sent from wakers.
744          */
745         if (this_rq()->nr_running > 1)
746                 return false;
747
748         return true;
749 }
750 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
751
752 void sched_avg_update(struct rq *rq)
753 {
754         s64 period = sched_avg_period();
755
756         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
757                 /*
758                  * Inline assembly required to prevent the compiler
759                  * optimising this loop into a divmod call.
760                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
761                  */
762                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
763                 rq->age_stamp += period;
764                 rq->rt_avg /= 2;
765         }
766 }
767
768 #endif /* CONFIG_SMP */
769
770 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
771                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
772 /*
773  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
774  * node and @up when leaving it for the final time.
775  *
776  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
777  */
778 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
779                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
780 {
781         struct task_group *parent, *child;
782         int ret;
783
784         parent = from;
785
786 down:
787         ret = (*down)(parent, data);
788         if (ret)
789                 goto out;
790         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
791                 parent = child;
792                 goto down;
793
794 up:
795                 continue;
796         }
797         ret = (*up)(parent, data);
798         if (ret || parent == from)
799                 goto out;
800
801         child = parent;
802         parent = parent->parent;
803         if (parent)
804                 goto up;
805 out:
806         return ret;
807 }
808
809 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
810 {
811         return 0;
812 }
813 #endif
814
815 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
816 {
817         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
818         struct load_weight *load = &p->se.load;
819
820         /*
821          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
822          */
823         if (idle_policy(p->policy)) {
824                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
825                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
826                 return;
827         }
828
829         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
830         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
831 }
832
833 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
834 {
835         update_rq_clock(rq);
836         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
837                 sched_info_queued(rq, p);
838         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
839 }
840
841 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
842 {
843         update_rq_clock(rq);
844         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
845                 sched_info_dequeued(rq, p);
846         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
847 }
848
849 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
850 {
851         if (task_contributes_to_load(p))
852                 rq->nr_uninterruptible--;
853
854         enqueue_task(rq, p, flags);
855 }
856
857 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
858 {
859         if (task_contributes_to_load(p))
860                 rq->nr_uninterruptible++;
861
862         dequeue_task(rq, p, flags);
863 }
864
865 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
866 {
867 /*
868  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
869  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
870  */
871 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
872         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
873 #endif
874 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
875         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
876
877         /*
878          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
879          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
880          * {soft,}irq region.
881          *
882          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
883          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
884          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
885          * monotonic.
886          *
887          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
888          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
889          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
890          * atomic ops.
891          */
892         if (irq_delta > delta)
893                 irq_delta = delta;
894
895         rq->prev_irq_time += irq_delta;
896         delta -= irq_delta;
897 #endif
898 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
899         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
900                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
901                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
902
903                 if (unlikely(steal > delta))
904                         steal = delta;
905
906                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
907                 delta -= steal;
908         }
909 #endif
910
911         rq->clock_task += delta;
912
913 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
914         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
915                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
916 #endif
917 }
918
919 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
920 {
921         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
922         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
923
924         if (stop) {
925                 /*
926                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
927                  * userspace knows about and won't get confused about.
928                  *
929                  * Also, it will make PI more or less work without too
930                  * much confusion -- but then, stop work should not
931                  * rely on PI working anyway.
932                  */
933                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
934
935                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
936         }
937
938         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
939
940         if (old_stop) {
941                 /*
942                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
943                  * it can die in pieces.
944                  */
945                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
946         }
947 }
948
949 /*
950  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
951  */
952 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
953 {
954         return p->static_prio;
955 }
956
957 /*
958  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
959  * without taking RT-inheritance into account. Might be
960  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
961  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
962  * estimator recalculates.
963  */
964 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
965 {
966         int prio;
967
968         if (task_has_dl_policy(p))
969                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
970         else if (task_has_rt_policy(p))
971                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
972         else
973                 prio = __normal_prio(p);
974         return prio;
975 }
976
977 /*
978  * Calculate the current priority, i.e. the priority
979  * taken into account by the scheduler. This value might
980  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
981  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
982  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
983  */
984 static int effective_prio(struct task_struct *p)
985 {
986         p->normal_prio = normal_prio(p);
987         /*
988          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
989          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
990          * to the normal priority:
991          */
992         if (!rt_prio(p->prio))
993                 return p->normal_prio;
994         return p->prio;
995 }
996
997 /**
998  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
999  * @p: the task in question.
1000  *
1001  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1002  */
1003 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1004 {
1005         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1006 }
1007
1008 /*
1009  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1010  * use the balance_callback list if you want balancing.
1011  *
1012  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1013  * balance_callback().
1014  */
1015 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1016                                        const struct sched_class *prev_class,
1017                                        int oldprio)
1018 {
1019         if (prev_class != p->sched_class) {
1020                 if (prev_class->switched_from)
1021                         prev_class->switched_from(rq, p);
1022
1023                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1024         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1025                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1026 }
1027
1028 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1029 {
1030         const struct sched_class *class;
1031
1032         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1033                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1034         } else {
1035                 for_each_class(class) {
1036                         if (class == rq->curr->sched_class)
1037                                 break;
1038                         if (class == p->sched_class) {
1039                                 resched_curr(rq);
1040                                 break;
1041                         }
1042                 }
1043         }
1044
1045         /*
1046          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1047          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1048          */
1049         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1050                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1051 }
1052
1053 #ifdef CONFIG_SMP
1054 /*
1055  * This is how migration works:
1056  *
1057  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1058  *    stop_one_cpu().
1059  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1060  *    off the CPU)
1061  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1062  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1063  *    it and puts it into the right queue.
1064  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1065  *    is done.
1066  */
1067
1068 /*
1069  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1070  *
1071  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1072  */
1073 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1074 {
1075         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1076
1077         dequeue_task(rq, p, 0);
1078         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1079         set_task_cpu(p, new_cpu);
1080         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1081
1082         rq = cpu_rq(new_cpu);
1083
1084         raw_spin_lock(&rq->lock);
1085         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1086         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1087         enqueue_task(rq, p, 0);
1088         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1089
1090         return rq;
1091 }
1092
1093 struct migration_arg {
1094         struct task_struct *task;
1095         int dest_cpu;
1096 };
1097
1098 /*
1099  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1100  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1101  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1102  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1103  *
1104  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1105  * as the task is no longer on this CPU.
1106  */
1107 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1108 {
1109         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1110                 return rq;
1111
1112         /* Affinity changed (again). */
1113         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1114                 return rq;
1115
1116         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1117
1118         return rq;
1119 }
1120
1121 /*
1122  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1123  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1124  * 'pushing' onto another runqueue.
1125  */
1126 static int migration_cpu_stop(void *data)
1127 {
1128         struct migration_arg *arg = data;
1129         struct task_struct *p = arg->task;
1130         struct rq *rq = this_rq();
1131
1132         /*
1133          * The original target cpu might have gone down and we might
1134          * be on another cpu but it doesn't matter.
1135          */
1136         local_irq_disable();
1137         /*
1138          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1139          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1140          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1141          */
1142         sched_ttwu_pending();
1143
1144         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1145         raw_spin_lock(&rq->lock);
1146         /*
1147          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1148          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1149          * we're holding p->pi_lock.
1150          */
1151         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1152                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1153         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1154         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1155
1156         local_irq_enable();
1157         return 0;
1158 }
1159
1160 /*
1161  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1162  * actually call this function.
1163  */
1164 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1165 {
1166         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1167         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1168 }
1169
1170 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1171 {
1172         struct rq *rq = task_rq(p);
1173         bool queued, running;
1174
1175         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1176
1177         queued = task_on_rq_queued(p);
1178         running = task_current(rq, p);
1179
1180         if (queued) {
1181                 /*
1182                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1183                  * holding rq->lock.
1184                  */
1185                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1186                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1187         }
1188         if (running)
1189                 put_prev_task(rq, p);
1190
1191         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1192
1193         if (running)
1194                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1195         if (queued)
1196                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1197 }
1198
1199 /*
1200  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1201  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1202  * is removed from the allowed bitmask.
1203  *
1204  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1205  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1206  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1207  */
1208 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1209                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1210 {
1211         unsigned long flags;
1212         struct rq *rq;
1213         unsigned int dest_cpu;
1214         int ret = 0;
1215
1216         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1217
1218         /*
1219          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1220          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1221          */
1222         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1223                 ret = -EINVAL;
1224                 goto out;
1225         }
1226
1227         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1228                 goto out;
1229
1230         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1231                 ret = -EINVAL;
1232                 goto out;
1233         }
1234
1235         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1236
1237         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1238         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1239                 goto out;
1240
1241         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1242         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1243                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1244                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1245                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1246                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1247                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1248                 return 0;
1249         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1250                 /*
1251                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1252                  * afterwards anyway.
1253                  */
1254                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1255                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1256                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1257         }
1258 out:
1259         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1260
1261         return ret;
1262 }
1263
1264 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1265 {
1266         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1267 }
1268 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1269
1270 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1271 {
1272 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1273         /*
1274          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1275          * ttwu() will sort out the placement.
1276          */
1277         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1278                         !p->on_rq);
1279
1280 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1281         /*
1282          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1283          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1284          *
1285          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1286          * see task_group().
1287          *
1288          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1289          * task_rq_lock().
1290          */
1291         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1292                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1293 #endif
1294 #endif
1295
1296         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1297
1298         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1299                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1300                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1301                 p->se.nr_migrations++;
1302                 perf_event_task_migrate(p);
1303         }
1304
1305         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1306 }
1307
1308 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1309 {
1310         if (task_on_rq_queued(p)) {
1311                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1312
1313                 src_rq = task_rq(p);
1314                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1315
1316                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1317                 set_task_cpu(p, cpu);
1318                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1319                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1320         } else {
1321                 /*
1322                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1323                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1324                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1325                  */
1326                 p->wake_cpu = cpu;
1327         }
1328 }
1329
1330 struct migration_swap_arg {
1331         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1332         int src_cpu, dst_cpu;
1333 };
1334
1335 static int migrate_swap_stop(void *data)
1336 {
1337         struct migration_swap_arg *arg = data;
1338         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1339         int ret = -EAGAIN;
1340
1341         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1342                 return -EAGAIN;
1343
1344         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1345         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1346
1347         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1348                         &arg->dst_task->pi_lock);
1349         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1350
1351         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1352                 goto unlock;
1353
1354         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1355                 goto unlock;
1356
1357         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1358                 goto unlock;
1359
1360         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1361                 goto unlock;
1362
1363         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1364         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1365
1366         ret = 0;
1367
1368 unlock:
1369         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1370         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1371         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1372
1373         return ret;
1374 }
1375
1376 /*
1377  * Cross migrate two tasks
1378  */
1379 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1380 {
1381         struct migration_swap_arg arg;
1382         int ret = -EINVAL;
1383
1384         arg = (struct migration_swap_arg){
1385                 .src_task = cur,
1386                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1387                 .dst_task = p,
1388                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1389         };
1390
1391         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1392                 goto out;
1393
1394         /*
1395          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1396          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1397          */
1398         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1399                 goto out;
1400
1401         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1402                 goto out;
1403
1404         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1405                 goto out;
1406
1407         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1408         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1409
1410 out:
1411         return ret;
1412 }
1413
1414 /*
1415  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1416  *
1417  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1418  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1419  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1420  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1421  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1422  * @p has remained unscheduled the whole time.
1423  *
1424  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1425  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1426  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1427  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1428  * waiting to become inactive.
1429  */
1430 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1431 {
1432         unsigned long flags;
1433         int running, queued;
1434         unsigned long ncsw;
1435         struct rq *rq;
1436
1437         for (;;) {
1438                 /*
1439                  * We do the initial early heuristics without holding
1440                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1441                  * the runqueue lock when things look like they will
1442                  * work out!
1443                  */
1444                 rq = task_rq(p);
1445
1446                 /*
1447                  * If the task is actively running on another CPU
1448                  * still, just relax and busy-wait without holding
1449                  * any locks.
1450                  *
1451                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1452                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1453                  * But we don't care, since "task_running()" will
1454                  * return false if the runqueue has changed and p
1455                  * is actually now running somewhere else!
1456                  */
1457                 while (task_running(rq, p)) {
1458                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1459                                 return 0;
1460                         cpu_relax();
1461                 }
1462
1463                 /*
1464                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1465                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1466                  * just go back and repeat.
1467                  */
1468                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1469                 trace_sched_wait_task(p);
1470                 running = task_running(rq, p);
1471                 queued = task_on_rq_queued(p);
1472                 ncsw = 0;
1473                 if (!match_state || p->state == match_state)
1474                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1475                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1476
1477                 /*
1478                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1479                  */
1480                 if (unlikely(!ncsw))
1481                         break;
1482
1483                 /*
1484                  * Was it really running after all now that we
1485                  * checked with the proper locks actually held?
1486                  *
1487                  * Oops. Go back and try again..
1488                  */
1489                 if (unlikely(running)) {
1490                         cpu_relax();
1491                         continue;
1492                 }
1493
1494                 /*
1495                  * It's not enough that it's not actively running,
1496                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1497                  * preempted!
1498                  *
1499                  * So if it was still runnable (but just not actively
1500                  * running right now), it's preempted, and we should
1501                  * yield - it could be a while.
1502                  */
1503                 if (unlikely(queued)) {
1504                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1505
1506                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1507                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1508                         continue;
1509                 }
1510
1511                 /*
1512                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1513                  * runnable, which means that it will never become
1514                  * running in the future either. We're all done!
1515                  */
1516                 break;
1517         }
1518
1519         return ncsw;
1520 }
1521
1522 /***
1523  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1524  * @p: the to-be-kicked thread
1525  *
1526  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1527  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1528  *
1529  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1530  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1531  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1532  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1533  * achieved as well.
1534  */
1535 void kick_process(struct task_struct *p)
1536 {
1537         int cpu;
1538
1539         preempt_disable();
1540         cpu = task_cpu(p);
1541         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1542                 smp_send_reschedule(cpu);
1543         preempt_enable();
1544 }
1545 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1546
1547 /*
1548  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1549  */
1550 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1551 {
1552         int nid = cpu_to_node(cpu);
1553         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1554         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1555         int dest_cpu;
1556
1557         /*
1558          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1559          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1560          * select the cpu on the other node.
1561          */
1562         if (nid != -1) {
1563                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1564
1565                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1566                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1567                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1568                                 continue;
1569                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1570                                 continue;
1571                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1572                                 return dest_cpu;
1573                 }
1574         }
1575
1576         for (;;) {
1577                 /* Any allowed, online CPU? */
1578                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1579                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1580                                 continue;
1581                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1582                                 continue;
1583                         goto out;
1584                 }
1585
1586                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1587                 switch (state) {
1588                 case cpuset:
1589                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1590                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1591                                 state = possible;
1592                                 break;
1593                         }
1594                         /* fall-through */
1595                 case possible:
1596                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1597                         state = fail;
1598                         break;
1599
1600                 case fail:
1601                         BUG();
1602                         break;
1603                 }
1604         }
1605
1606 out:
1607         if (state != cpuset) {
1608                 /*
1609                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1610                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1611                  * leave kernel.
1612                  */
1613                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1614                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1615                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1616                 }
1617         }
1618
1619         return dest_cpu;
1620 }
1621
1622 /*
1623  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1624  */
1625 static inline
1626 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1627 {
1628         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1629
1630         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1631                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1632
1633         /*
1634          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1635          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1636          * cpu.
1637          *
1638          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1639          *
1640          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1641          *   not worry about this generic constraint ]
1642          */
1643         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1644                      !cpu_online(cpu)))
1645                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1646
1647         return cpu;
1648 }
1649
1650 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1651 {
1652         s64 diff = sample - *avg;
1653         *avg += diff >> 3;
1654 }
1655
1656 #else
1657
1658 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1659                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1660 {
1661         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1662 }
1663
1664 #endif /* CONFIG_SMP */
1665
1666 static void
1667 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1668 {
1669 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1670         struct rq *rq = this_rq();
1671
1672 #ifdef CONFIG_SMP
1673         int this_cpu = smp_processor_id();
1674
1675         if (cpu == this_cpu) {
1676                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1677                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1678         } else {
1679                 struct sched_domain *sd;
1680
1681                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1682                 rcu_read_lock();
1683                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1684                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1685                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1686                                 break;
1687                         }
1688                 }
1689                 rcu_read_unlock();
1690         }
1691
1692         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1693                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1694
1695 #endif /* CONFIG_SMP */
1696
1697         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1698         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1699
1700         if (wake_flags & WF_SYNC)
1701                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1702
1703 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1704 }
1705
1706 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1707 {
1708         activate_task(rq, p, en_flags);
1709         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1710
1711         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1712         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1713                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1714 }
1715
1716 /*
1717  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1718  */
1719 static void
1720 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1721 {
1722         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1723         p->state = TASK_RUNNING;
1724         trace_sched_wakeup(p);
1725
1726 #ifdef CONFIG_SMP
1727         if (p->sched_class->task_woken) {
1728                 /*
1729                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1730                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1731                  */
1732                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1733                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1734                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1735         }
1736
1737         if (rq->idle_stamp) {
1738                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1739                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1740
1741                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1742
1743                 if (rq->avg_idle > max)
1744                         rq->avg_idle = max;
1745
1746                 rq->idle_stamp = 0;
1747         }
1748 #endif
1749 }
1750
1751 static void
1752 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1753 {
1754         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1755
1756 #ifdef CONFIG_SMP
1757         if (p->sched_contributes_to_load)
1758                 rq->nr_uninterruptible--;
1759 #endif
1760
1761         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1762         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1763 }
1764
1765 /*
1766  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1767  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1768  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1769  * the task is still ->on_rq.
1770  */
1771 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1772 {
1773         struct rq *rq;
1774         int ret = 0;
1775
1776         rq = __task_rq_lock(p);
1777         if (task_on_rq_queued(p)) {
1778                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1779                 update_rq_clock(rq);
1780                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1781                 ret = 1;
1782         }
1783         __task_rq_unlock(rq);
1784
1785         return ret;
1786 }
1787
1788 #ifdef CONFIG_SMP
1789 void sched_ttwu_pending(void)
1790 {
1791         struct rq *rq = this_rq();
1792         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1793         struct task_struct *p;
1794         unsigned long flags;
1795
1796         if (!llist)
1797                 return;
1798
1799         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1800         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1801
1802         while (llist) {
1803                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1804                 llist = llist_next(llist);
1805                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1806         }
1807
1808         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1809         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1810 }
1811
1812 void scheduler_ipi(void)
1813 {
1814         /*
1815          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1816          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1817          * this IPI.
1818          */
1819         preempt_fold_need_resched();
1820
1821         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1822                 return;
1823
1824         /*
1825          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1826          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1827          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1828          * we do call them.
1829          *
1830          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1831          * properly.
1832          *
1833          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1834          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1835          * somewhat pessimize the simple resched case.
1836          */
1837         irq_enter();
1838         sched_ttwu_pending();
1839
1840         /*
1841          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1842          */
1843         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1844                 this_rq()->idle_balance = 1;
1845                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1846         }
1847         irq_exit();
1848 }
1849
1850 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1851 {
1852         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1853
1854         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1855                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1856                         smp_send_reschedule(cpu);
1857                 else
1858                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1859         }
1860 }
1861
1862 void wake_up_if_idle(int cpu)
1863 {
1864         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1865         unsigned long flags;
1866
1867         rcu_read_lock();
1868
1869         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1870                 goto out;
1871
1872         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1873                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1874         } else {
1875                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1876                 if (is_idle_task(rq->curr))
1877                         smp_send_reschedule(cpu);
1878                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1879                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1880         }
1881
1882 out:
1883         rcu_read_unlock();
1884 }
1885
1886 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1887 {
1888         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1889 }
1890 #endif /* CONFIG_SMP */
1891
1892 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1893 {
1894         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1895
1896 #if defined(CONFIG_SMP)
1897         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1898                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1899                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1900                 return;
1901         }
1902 #endif
1903
1904         raw_spin_lock(&rq->lock);
1905         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1906         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1907         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1908         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1909 }
1910
1911 /**
1912  * try_to_wake_up - wake up a thread
1913  * @p: the thread to be awakened
1914  * @state: the mask of task states that can be woken
1915  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1916  *
1917  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1918  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1919  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1920  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1921  * runnable without the overhead of this.
1922  *
1923  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1924  * or @state didn't match @p's state.
1925  */
1926 static int
1927 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1928 {
1929         unsigned long flags;
1930         int cpu, success = 0;
1931
1932         /*
1933          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1934          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1935          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1936          * set_current_state() the waiting thread does.
1937          */
1938         smp_mb__before_spinlock();
1939         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1940         if (!(p->state & state))
1941                 goto out;
1942
1943         trace_sched_waking(p);
1944
1945         success = 1; /* we're going to change ->state */
1946         cpu = task_cpu(p);
1947
1948         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1949                 goto stat;
1950
1951 #ifdef CONFIG_SMP
1952         /*
1953          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1954          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1955          *
1956          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
1957          * from the runqueue.
1958          *
1959          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
1960          *      UNLOCK rq->lock
1961          *                      RMB
1962          *      LOCK   rq->lock
1963          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
1964          *
1965          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
1966          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
1967          * task, the second putting it to sleep.
1968          */
1969         smp_rmb();
1970
1971         /*
1972          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1973          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1974          */
1975         while (p->on_cpu)
1976                 cpu_relax();
1977         /*
1978          * Combined with the control dependency above, we have an effective
1979          * smp_load_acquire() without the need for full barriers.
1980          *
1981          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
1982          *
1983          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
1984          * their previous state and preserve Program Order.
1985          */
1986         smp_rmb();
1987
1988         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1989         p->state = TASK_WAKING;
1990
1991         if (p->sched_class->task_waking)
1992                 p->sched_class->task_waking(p);
1993
1994         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1995         if (task_cpu(p) != cpu) {
1996                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1997                 set_task_cpu(p, cpu);
1998         }
1999 #endif /* CONFIG_SMP */
2000
2001         ttwu_queue(p, cpu);
2002 stat:
2003         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2004 out:
2005         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2006
2007         return success;
2008 }
2009
2010 /**
2011  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2012  * @p: the thread to be awakened
2013  *
2014  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2015  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2016  * the current task.
2017  */
2018 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2019 {
2020         struct rq *rq = task_rq(p);
2021
2022         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2023             WARN_ON_ONCE(p == current))
2024                 return;
2025
2026         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2027
2028         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2029                 /*
2030                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2031                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2032                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2033                  * not yet picked a replacement task.
2034                  */
2035                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2036                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2037                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2038                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2039                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2040         }
2041
2042         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2043                 goto out;
2044
2045         trace_sched_waking(p);
2046
2047         if (!task_on_rq_queued(p))
2048                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2049
2050         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2051         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2052 out:
2053         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2054 }
2055
2056 /**
2057  * wake_up_process - Wake up a specific process
2058  * @p: The process to be woken up.
2059  *
2060  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2061  * processes.
2062  *
2063  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2064  *
2065  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2066  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2067  */
2068 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2069 {
2070         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2071 }
2072 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2073
2074 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2075 {
2076         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2077 }
2078
2079 /*
2080  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2081  */
2082 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2083 {
2084         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2085
2086         dl_se->dl_runtime = 0;
2087         dl_se->dl_deadline = 0;
2088         dl_se->dl_period = 0;
2089         dl_se->flags = 0;
2090         dl_se->dl_bw = 0;
2091
2092         dl_se->dl_throttled = 0;
2093         dl_se->dl_new = 1;
2094         dl_se->dl_yielded = 0;
2095 }
2096
2097 /*
2098  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2099  * p is forked by current.
2100  *
2101  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2102  */
2103 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2104 {
2105         p->on_rq                        = 0;
2106
2107         p->se.on_rq                     = 0;
2108         p->se.exec_start                = 0;
2109         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2110         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2111         p->se.nr_migrations             = 0;
2112         p->se.vruntime                  = 0;
2113         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2114
2115 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2116         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2117 #endif
2118
2119         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2120         init_dl_task_timer(&p->dl);
2121         __dl_clear_params(p);
2122
2123         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2124
2125 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2126         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2127 #endif
2128
2129 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2130         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2131                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2132                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2133         }
2134
2135         if (clone_flags & CLONE_VM)
2136                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2137         else
2138                 p->numa_preferred_nid = -1;
2139
2140         p->node_stamp = 0ULL;
2141         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2142         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2143         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2144         p->numa_faults = NULL;
2145         p->last_task_numa_placement = 0;
2146         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2147
2148         p->numa_group = NULL;
2149 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2150 }
2151
2152 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2153
2154 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2155
2156 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2157 {
2158         if (enabled)
2159                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2160         else
2161                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2162 }
2163
2164 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2165 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2166                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2167 {
2168         struct ctl_table t;
2169         int err;
2170         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2171
2172         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2173                 return -EPERM;
2174
2175         t = *table;
2176         t.data = &state;
2177         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2178         if (err < 0)
2179                 return err;
2180         if (write)
2181                 set_numabalancing_state(state);
2182         return err;
2183 }
2184 #endif
2185 #endif
2186
2187 /*
2188  * fork()/clone()-time setup:
2189  */
2190 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2191 {
2192         unsigned long flags;
2193         int cpu = get_cpu();
2194
2195         __sched_fork(clone_flags, p);
2196         /*
2197          * We mark the process as running here. This guarantees that
2198          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2199          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2200          */
2201         p->state = TASK_RUNNING;
2202
2203         /*
2204          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2205          */
2206         p->prio = current->normal_prio;
2207
2208         /*
2209          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2210          */
2211         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2212                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2213                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2214                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2215                         p->rt_priority = 0;
2216                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2217                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2218
2219                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2220                 set_load_weight(p);
2221
2222                 /*
2223                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2224                  * fulfilled its duty:
2225                  */
2226                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2227         }
2228
2229         if (dl_prio(p->prio)) {
2230                 put_cpu();
2231                 return -EAGAIN;
2232         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2233                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2234         } else {
2235                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2236         }
2237
2238         if (p->sched_class->task_fork)
2239                 p->sched_class->task_fork(p);
2240
2241         /*
2242          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2243          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2244          * is ran before sched_fork().
2245          *
2246          * Silence PROVE_RCU.
2247          */
2248         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2249         set_task_cpu(p, cpu);
2250         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2251
2252 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2253         if (likely(sched_info_on()))
2254                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2255 #endif
2256 #if defined(CONFIG_SMP)
2257         p->on_cpu = 0;
2258 #endif
2259         init_task_preempt_count(p);
2260 #ifdef CONFIG_SMP
2261         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2262         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2263 #endif
2264
2265         put_cpu();
2266         return 0;
2267 }
2268
2269 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2270 {
2271         if (runtime == RUNTIME_INF)
2272                 return 1ULL << 20;
2273
2274         /*
2275          * Doing this here saves a lot of checks in all
2276          * the calling paths, and returning zero seems
2277          * safe for them anyway.
2278          */
2279         if (period == 0)
2280                 return 0;
2281
2282         return div64_u64(runtime << 20, period);
2283 }
2284
2285 #ifdef CONFIG_SMP
2286 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2287 {
2288         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2289                          "sched RCU must be held");
2290         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2291 }
2292
2293 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2294 {
2295         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2296         int cpus = 0;
2297
2298         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2299                          "sched RCU must be held");
2300         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2301                 cpus++;
2302
2303         return cpus;
2304 }
2305 #else
2306 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2307 {
2308         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2309 }
2310
2311 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2312 {
2313         return 1;
2314 }
2315 #endif
2316
2317 /*
2318  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2319  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2320  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2321  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2322  *
2323  * This function is called while holding p's rq->lock.
2324  *
2325  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2326  * __setparam_dl().
2327  */
2328 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2329                        const struct sched_attr *attr)
2330 {
2331
2332         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2333         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2334         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2335         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2336         int cpus, err = -1;
2337
2338         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2339                 return 0;
2340
2341         /*
2342          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2343          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2344          * allocated bandwidth of the container.
2345          */
2346         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2347         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2348         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2349             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2350                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2351                 err = 0;
2352         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2353                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2354                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2355                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2356                 err = 0;
2357         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2358                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2359                 err = 0;
2360         }
2361         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2362
2363         return err;
2364 }
2365
2366 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2367
2368 /*
2369  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2370  *
2371  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2372  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2373  * on the runqueue and wakes it.
2374  */
2375 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2376 {
2377         unsigned long flags;
2378         struct rq *rq;
2379
2380         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2381         /* Initialize new task's runnable average */
2382         init_entity_runnable_average(&p->se);
2383 #ifdef CONFIG_SMP
2384         /*
2385          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2386          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2387          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2388          */
2389         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2390 #endif
2391
2392         rq = __task_rq_lock(p);
2393         activate_task(rq, p, 0);
2394         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2395         trace_sched_wakeup_new(p);
2396         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2397 #ifdef CONFIG_SMP
2398         if (p->sched_class->task_woken) {
2399                 /*
2400                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2401                  * drop it.
2402                  */
2403                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2404                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2405                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2406         }
2407 #endif
2408         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2409 }
2410
2411 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2412
2413 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2414
2415 void preempt_notifier_inc(void)
2416 {
2417         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2418 }
2419 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2420
2421 void preempt_notifier_dec(void)
2422 {
2423         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2424 }
2425 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2426
2427 /**
2428  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2429  * @notifier: notifier struct to register
2430  */
2431 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2432 {
2433         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2434                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2435
2436         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2437 }
2438 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2439
2440 /**
2441  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2442  * @notifier: notifier struct to unregister
2443  *
2444  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2445  */
2446 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2447 {
2448         hlist_del(&notifier->link);
2449 }
2450 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2451
2452 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2453 {
2454         struct preempt_notifier *notifier;
2455
2456         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2457                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2458 }
2459
2460 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2461 {
2462         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2463                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2464 }
2465
2466 static void
2467 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2468                                    struct task_struct *next)
2469 {
2470         struct preempt_notifier *notifier;
2471
2472         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2473                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2474 }
2475
2476 static __always_inline void
2477 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2478                                  struct task_struct *next)
2479 {
2480         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2481                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2482 }
2483
2484 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2485
2486 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2487 {
2488 }
2489
2490 static inline void
2491 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2492                                  struct task_struct *next)
2493 {
2494 }
2495
2496 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2497
2498 /**
2499  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2500  * @rq: the runqueue preparing to switch
2501  * @prev: the current task that is being switched out
2502  * @next: the task we are going to switch to.
2503  *
2504  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2505  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2506  * switch.
2507  *
2508  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2509  * hooks.
2510  */
2511 static inline void
2512 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2513                     struct task_struct *next)
2514 {
2515         sched_info_switch(rq, prev, next);
2516         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2517         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2518         prepare_lock_switch(rq, next);
2519         prepare_arch_switch(next);
2520 }
2521
2522 /**
2523  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2524  * @prev: the thread we just switched away from.
2525  *
2526  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2527  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2528  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2529  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2530  *
2531  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2532  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2533  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2534  * details.)
2535  *
2536  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2537  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2538  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2539  * because prev may have moved to another CPU.
2540  */
2541 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2542         __releases(rq->lock)
2543 {
2544         struct rq *rq = this_rq();
2545         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2546         long prev_state;
2547
2548         /*
2549          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2550          * because it left us after:
2551          *
2552          *      schedule()
2553          *        preempt_disable();                    // 1
2554          *        __schedule()
2555          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2556          *
2557          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2558          */
2559         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2560                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2561                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2562                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2563
2564         rq->prev_mm = NULL;
2565
2566         /*
2567          * A task struct has one reference for the use as "current".
2568          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2569          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2570          * the scheduled task must drop that reference.
2571          *
2572          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2573          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2574          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2575          * transition, resulting in a double drop.
2576          */
2577         prev_state = prev->state;
2578         vtime_task_switch(prev);
2579         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2580         finish_lock_switch(rq, prev);
2581         finish_arch_post_lock_switch();
2582
2583         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2584         if (mm)
2585                 mmdrop(mm);
2586         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2587                 if (prev->sched_class->task_dead)
2588                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2589
2590                 /*
2591                  * Remove function-return probe instances associated with this
2592                  * task and put them back on the free list.
2593                  */
2594                 kprobe_flush_task(prev);
2595                 put_task_struct(prev);
2596         }
2597
2598         tick_nohz_task_switch();
2599         return rq;
2600 }
2601
2602 #ifdef CONFIG_SMP
2603
2604 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2605 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2606 {
2607         struct callback_head *head, *next;
2608         void (*func)(struct rq *rq);
2609         unsigned long flags;
2610
2611         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2612         head = rq->balance_callback;
2613         rq->balance_callback = NULL;
2614         while (head) {
2615                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2616                 next = head->next;
2617                 head->next = NULL;
2618                 head = next;
2619
2620                 func(rq);
2621         }
2622         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2623 }
2624
2625 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2626 {
2627         if (unlikely(rq->balance_callback))
2628                 __balance_callback(rq);
2629 }
2630
2631 #else
2632
2633 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2634 {
2635 }
2636
2637 #endif
2638
2639 /**
2640  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2641  * @prev: the thread we just switched away from.
2642  */
2643 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2644         __releases(rq->lock)
2645 {
2646         struct rq *rq;
2647
2648         /*
2649          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2650          * finish_task_switch() for details.
2651          *
2652          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2653          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2654          * PREEMPT_COUNT kernels).
2655          */
2656
2657         rq = finish_task_switch(prev);
2658         balance_callback(rq);
2659         preempt_enable();
2660
2661         if (current->set_child_tid)
2662                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2663 }
2664
2665 /*
2666  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2667  */
2668 static inline struct rq *
2669 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2670                struct task_struct *next)
2671 {
2672         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2673
2674         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2675
2676         mm = next->mm;
2677         oldmm = prev->active_mm;
2678         /*
2679          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2680          * combine the page table reload and the switch backend into
2681          * one hypercall.
2682          */
2683         arch_start_context_switch(prev);
2684
2685         if (!mm) {
2686                 next->active_mm = oldmm;
2687                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2688                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2689         } else
2690                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2691
2692         if (!prev->mm) {
2693                 prev->active_mm = NULL;
2694                 rq->prev_mm = oldmm;
2695         }
2696         /*
2697          * Since the runqueue lock will be released by the next
2698          * task (which is an invalid locking op but in the case
2699          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2700          * do an early lockdep release here:
2701          */
2702         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2703         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2704
2705         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2706         switch_to(prev, next, prev);
2707         barrier();
2708
2709         return finish_task_switch(prev);
2710 }
2711
2712 /*
2713  * nr_running and nr_context_switches:
2714  *
2715  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2716  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2717  */
2718 unsigned long nr_running(void)
2719 {
2720         unsigned long i, sum = 0;
2721
2722         for_each_online_cpu(i)
2723                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2724
2725         return sum;
2726 }
2727
2728 /*
2729  * Check if only the current task is running on the cpu.
2730  *
2731  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2732  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2733  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2734  *
2735  * - from a non-preemptable section (of course)
2736  *
2737  * - from a thread that is bound to a single CPU
2738  *
2739  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2740  */
2741 bool single_task_running(void)
2742 {
2743         return raw_rq()->nr_running == 1;
2744 }
2745 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2746
2747 unsigned long long nr_context_switches(void)
2748 {
2749         int i;
2750         unsigned long long sum = 0;
2751
2752         for_each_possible_cpu(i)
2753                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2754
2755         return sum;
2756 }
2757
2758 unsigned long nr_iowait(void)
2759 {
2760         unsigned long i, sum = 0;
2761
2762         for_each_possible_cpu(i)
2763                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2764
2765         return sum;
2766 }
2767
2768 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2769 {
2770         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2771         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2772 }
2773
2774 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2775 {
2776         struct rq *rq = this_rq();
2777         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2778         *load = rq->load.weight;
2779 }
2780
2781 #ifdef CONFIG_SMP
2782
2783 /*
2784  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2785  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2786  */
2787 void sched_exec(void)
2788 {
2789         struct task_struct *p = current;
2790         unsigned long flags;
2791         int dest_cpu;
2792
2793         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2794         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2795         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2796                 goto unlock;
2797
2798         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2799                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2800
2801                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2802                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2803                 return;
2804         }
2805 unlock:
2806         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2807 }
2808
2809 #endif
2810
2811 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2812 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2813
2814 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2815 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2816
2817 /*
2818  * Return accounted runtime for the task.
2819  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2820  * pending runtime that have not been accounted yet.
2821  */
2822 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2823 {
2824         unsigned long flags;
2825         struct rq *rq;
2826         u64 ns;
2827
2828 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2829         /*
2830          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2831          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2832          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2833          *
2834          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2835          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2836          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2837          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2838          * been accounted, so we're correct here as well.
2839          */
2840         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2841                 return p->se.sum_exec_runtime;
2842 #endif
2843
2844         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2845         /*
2846          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2847          * project cycles that may never be accounted to this
2848          * thread, breaking clock_gettime().
2849          */
2850         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2851                 update_rq_clock(rq);
2852                 p->sched_class->update_curr(rq);
2853         }
2854         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2855         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2856
2857         return ns;
2858 }
2859
2860 /*
2861  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2862  * We call it with interrupts disabled.
2863  */
2864 void scheduler_tick(void)
2865 {
2866         int cpu = smp_processor_id();
2867         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2868         struct task_struct *curr = rq->curr;
2869
2870         sched_clock_tick();
2871
2872         raw_spin_lock(&rq->lock);
2873         update_rq_clock(rq);
2874         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2875         update_cpu_load_active(rq);
2876         calc_global_load_tick(rq);
2877         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2878
2879         perf_event_task_tick();
2880
2881 #ifdef CONFIG_SMP
2882         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2883         trigger_load_balance(rq);
2884 #endif
2885         rq_last_tick_reset(rq);
2886 }
2887
2888 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2889 /**
2890  * scheduler_tick_max_deferment
2891  *
2892  * Keep at least one tick per second when a single
2893  * active task is running because the scheduler doesn't
2894  * yet completely support full dynticks environment.
2895  *
2896  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2897  * balancing, etc... continue to move forward, even
2898  * with a very low granularity.
2899  *
2900  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2901  */
2902 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2903 {
2904         struct rq *rq = this_rq();
2905         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2906
2907         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2908
2909         if (time_before_eq(next, now))
2910                 return 0;
2911
2912         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2913 }
2914 #endif
2915
2916 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2917 {
2918         if (in_lock_functions(addr)) {
2919                 addr = CALLER_ADDR2;
2920                 if (in_lock_functions(addr))
2921                         addr = CALLER_ADDR3;
2922         }
2923         return addr;
2924 }
2925
2926 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2927                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2928
2929 void preempt_count_add(int val)
2930 {
2931 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2932         /*
2933          * Underflow?
2934          */
2935         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2936                 return;
2937 #endif
2938         __preempt_count_add(val);
2939 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2940         /*
2941          * Spinlock count overflowing soon?
2942          */
2943         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2944                                 PREEMPT_MASK - 10);
2945 #endif
2946         if (preempt_count() == val) {
2947                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2948 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2949                 current->preempt_disable_ip = ip;
2950 #endif
2951                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2952         }
2953 }
2954 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2955 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2956
2957 void preempt_count_sub(int val)
2958 {
2959 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2960         /*
2961          * Underflow?
2962          */
2963         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2964                 return;
2965         /*
2966          * Is the spinlock portion underflowing?
2967          */
2968         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2969                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2970                 return;
2971 #endif
2972
2973         if (preempt_count() == val)
2974                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2975         __preempt_count_sub(val);
2976 }
2977 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2978 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2979
2980 #endif
2981
2982 /*
2983  * Print scheduling while atomic bug:
2984  */
2985 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2986 {
2987         if (oops_in_progress)
2988                 return;
2989
2990         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2991                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2992
2993         debug_show_held_locks(prev);
2994         print_modules();
2995         if (irqs_disabled())
2996                 print_irqtrace_events(prev);
2997 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2998         if (in_atomic_preempt_off()) {
2999                 pr_err("Preemption disabled at:");
3000                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3001                 pr_cont("\n");
3002         }
3003 #endif
3004         dump_stack();
3005         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3006 }
3007
3008 /*
3009  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3010  */
3011 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3012 {
3013 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3014         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3015                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3016 #endif
3017
3018         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3019                 __schedule_bug(prev);
3020                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3021         }
3022         rcu_sleep_check();
3023
3024         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3025
3026         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3027 }
3028
3029 /*
3030  * Pick up the highest-prio task:
3031  */
3032 static inline struct task_struct *
3033 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3034 {
3035         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3036         struct task_struct *p;
3037
3038         /*
3039          * Optimization: we know that if all tasks are in
3040          * the fair class we can call that function directly:
3041          */
3042         if (likely(prev->sched_class == class &&
3043                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3044                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3045                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3046                         goto again;
3047
3048                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3049                 if (unlikely(!p))
3050                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3051
3052                 return p;
3053         }
3054
3055 again:
3056         for_each_class(class) {
3057                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3058                 if (p) {
3059                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3060                                 goto again;
3061                         return p;
3062                 }
3063         }
3064
3065         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3066 }
3067
3068 /*
3069  * __schedule() is the main scheduler function.
3070  *
3071  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3072  *
3073  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3074  *
3075  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3076  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3077  *
3078  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3079  *      interrupt handler scheduler_tick().
3080  *
3081  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3082  *      task to the run-queue and that's it.
3083  *
3084  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3085  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3086  *      called on the nearest possible occasion:
3087  *
3088  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3089  *
3090  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3091  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3092  *           spin_unlock()!)
3093  *
3094  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3095  *           preemptible context
3096  *
3097  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3098  *         then at the next:
3099  *
3100  *          - cond_resched() call
3101  *          - explicit schedule() call
3102  *          - return from syscall or exception to user-space
3103  *          - return from interrupt-handler to user-space
3104  *
3105  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3106  */
3107 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3108 {
3109         struct task_struct *prev, *next;
3110         unsigned long *switch_count;
3111         struct rq *rq;
3112         int cpu;
3113
3114         cpu = smp_processor_id();
3115         rq = cpu_rq(cpu);
3116         rcu_note_context_switch();
3117         prev = rq->curr;
3118
3119         /*
3120          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3121          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3122          * inconsistent (higher) preempt count.
3123          *
3124          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3125          * about this.
3126          */
3127         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3128                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3129
3130         schedule_debug(prev);
3131
3132         if (sched_feat(HRTICK))
3133                 hrtick_clear(rq);
3134
3135         /*
3136          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3137          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3138          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3139          */
3140         smp_mb__before_spinlock();
3141         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3142         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3143
3144         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3145
3146         switch_count = &prev->nivcsw;
3147         if (!preempt && prev->state) {
3148                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3149                         prev->state = TASK_RUNNING;
3150                 } else {
3151                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3152                         prev->on_rq = 0;
3153
3154                         /*
3155                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3156                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3157                          * concurrency.
3158                          */
3159                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3160                                 struct task_struct *to_wakeup;
3161
3162                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3163                                 if (to_wakeup)
3164                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3165                         }
3166                 }
3167                 switch_count = &prev->nvcsw;
3168         }
3169
3170         if (task_on_rq_queued(prev))
3171                 update_rq_clock(rq);
3172
3173         next = pick_next_task(rq, prev);
3174         clear_tsk_need_resched(prev);
3175         clear_preempt_need_resched();
3176         rq->clock_skip_update = 0;
3177
3178         if (likely(prev != next)) {
3179                 rq->nr_switches++;
3180                 rq->curr = next;
3181                 ++*switch_count;
3182
3183                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3184                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3185                 cpu = cpu_of(rq);
3186         } else {
3187                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3188                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3189         }
3190
3191         balance_callback(rq);
3192 }
3193
3194 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3195 {
3196         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3197                 return;
3198         /*
3199          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3200          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3201          */
3202         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3203                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3204 }
3205
3206 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3207 {
3208         struct task_struct *tsk = current;
3209
3210         sched_submit_work(tsk);
3211         do {
3212                 preempt_disable();
3213                 __schedule(false);
3214                 sched_preempt_enable_no_resched();
3215         } while (need_resched());
3216 }
3217 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3218
3219 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3220 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3221 {
3222         /*
3223          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3224          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3225          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3226          * we find a better solution.
3227          *
3228          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3229          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3230          * too frequently to make sense yet.
3231          */
3232         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3233         schedule();
3234         exception_exit(prev_state);
3235 }
3236 #endif
3237
3238 /**
3239  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3240  *
3241  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3242  */
3243 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3244 {
3245         sched_preempt_enable_no_resched();
3246         schedule();
3247         preempt_disable();
3248 }
3249
3250 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3251 {
3252         do {
3253                 preempt_disable_notrace();
3254                 __schedule(true);
3255                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3256
3257                 /*
3258                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3259                  * between schedule and now.
3260                  */
3261         } while (need_resched());
3262 }
3263
3264 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3265 /*
3266  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3267  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3268  * occur there and call schedule directly.
3269  */
3270 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3271 {
3272         /*
3273          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3274          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3275          */
3276         if (likely(!preemptible()))
3277                 return;
3278
3279         preempt_schedule_common();
3280 }
3281 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3282 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3283
3284 /**
3285  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3286  *
3287  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3288  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3289  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3290  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3291  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3292  * to be called when the system is still in usermode.
3293  *
3294  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3295  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3296  * calling the scheduler.
3297  */
3298 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3299 {
3300         enum ctx_state prev_ctx;
3301
3302         if (likely(!preemptible()))
3303                 return;
3304
3305         do {
3306                 preempt_disable_notrace();
3307                 /*
3308                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3309                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3310                  * an infinite recursion.
3311                  */
3312                 prev_ctx = exception_enter();
3313                 __schedule(true);
3314                 exception_exit(prev_ctx);
3315
3316                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3317         } while (need_resched());
3318 }
3319 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3320
3321 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3322
3323 /*
3324  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3325  * off of irq context.
3326  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3327  * protect us against recursive calling from irq.
3328  */
3329 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3330 {
3331         enum ctx_state prev_state;
3332
3333         /* Catch callers which need to be fixed */
3334         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3335
3336         prev_state = exception_enter();
3337
3338         do {
3339                 preempt_disable();
3340                 local_irq_enable();
3341                 __schedule(true);
3342                 local_irq_disable();
3343                 sched_preempt_enable_no_resched();
3344         } while (need_resched());
3345
3346         exception_exit(prev_state);
3347 }
3348
3349 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3350                           void *key)
3351 {
3352         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3353 }
3354 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3355
3356 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3357
3358 /*
3359  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3360  * @p: task
3361  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3362  *
3363  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3364  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3365  *
3366  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3367  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3368  */
3369 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3370 {
3371         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3372         struct rq *rq;
3373         const struct sched_class *prev_class;
3374
3375         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3376
3377         rq = __task_rq_lock(p);
3378
3379         /*
3380          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3381          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3382          *
3383          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3384          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3385          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3386          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3387          * with interrupts disabled and will complete the lock
3388          * protected section without being interrupted. So there is no
3389          * real need to boost.
3390          */
3391         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3392                 WARN_ON(p != rq->curr);
3393                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3394                 goto out_unlock;
3395         }
3396
3397         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3398         oldprio = p->prio;
3399         prev_class = p->sched_class;
3400         queued = task_on_rq_queued(p);
3401         running = task_current(rq, p);
3402         if (queued)
3403                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3404         if (running)
3405                 put_prev_task(rq, p);
3406
3407         /*
3408          * Boosting condition are:
3409          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3410          *      --> -dl task blocks on mutex A
3411          *
3412          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3413          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3414          *          running task
3415          */
3416         if (dl_prio(prio)) {
3417                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3418                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3419                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3420                         p->dl.dl_boosted = 1;
3421                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3422                 } else
3423                         p->dl.dl_boosted = 0;
3424                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3425         } else if (rt_prio(prio)) {
3426                 if (dl_prio(oldprio))
3427                         p->dl.dl_boosted = 0;
3428                 if (oldprio < prio)
3429                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3430                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3431         } else {
3432                 if (dl_prio(oldprio))
3433                         p->dl.dl_boosted = 0;
3434                 if (rt_prio(oldprio))
3435                         p->rt.timeout = 0;
3436                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3437         }
3438
3439         p->prio = prio;
3440
3441         if (running)
3442                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3443         if (queued)
3444                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3445
3446         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3447 out_unlock:
3448         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3449         __task_rq_unlock(rq);
3450
3451         balance_callback(rq);
3452         preempt_enable();
3453 }
3454 #endif
3455
3456 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3457 {
3458         int old_prio, delta, queued;
3459         unsigned long flags;
3460         struct rq *rq;
3461
3462         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3463                 return;
3464         /*
3465          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3466          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3467          */
3468         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3469         /*
3470          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3471          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3472          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3473          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3474          */
3475         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3476                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3477                 goto out_unlock;
3478         }
3479         queued = task_on_rq_queued(p);
3480         if (queued)
3481                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3482
3483         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3484         set_load_weight(p);
3485         old_prio = p->prio;
3486         p->prio = effective_prio(p);
3487         delta = p->prio - old_prio;
3488
3489         if (queued) {
3490                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3491                 /*
3492                  * If the task increased its priority or is running and
3493                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3494                  */
3495                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3496                         resched_curr(rq);
3497         }
3498 out_unlock:
3499         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3500 }
3501 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3502
3503 /*
3504  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3505  * @p: task
3506  * @nice: nice value
3507  */
3508 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3509 {
3510         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3511         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3512
3513         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3514                 capable(CAP_SYS_NICE));
3515 }
3516
3517 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3518
3519 /*
3520  * sys_nice - change the priority of the current process.
3521  * @increment: priority increment
3522  *
3523  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3524  * does similar things.
3525  */
3526 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3527 {
3528         long nice, retval;
3529
3530         /*
3531          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3532          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3533          * and we have a single winner.
3534          */
3535         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3536         nice = task_nice(current) + increment;
3537
3538         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3539         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3540                 return -EPERM;
3541
3542         retval = security_task_setnice(current, nice);
3543         if (retval)
3544                 return retval;
3545
3546         set_user_nice(current, nice);
3547         return 0;
3548 }
3549
3550 #endif
3551
3552 /**
3553  * task_prio - return the priority value of a given task.
3554  * @p: the task in question.
3555  *
3556  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3557  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3558  * around 0, value goes from -16 to +15.
3559  */
3560 int task_prio(const struct task_struct *p)
3561 {
3562         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3563 }
3564
3565 /**
3566  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3567  * @cpu: the processor in question.
3568  *
3569  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3570  */
3571 int idle_cpu(int cpu)
3572 {
3573         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3574
3575         if (rq->curr != rq->idle)
3576                 return 0;
3577
3578         if (rq->nr_running)
3579                 return 0;
3580
3581 #ifdef CONFIG_SMP
3582         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3583                 return 0;
3584 #endif
3585
3586         return 1;
3587 }
3588
3589 /**
3590  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3591  * @cpu: the processor in question.
3592  *
3593  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3594  */
3595 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3596 {
3597         return cpu_rq(cpu)->idle;
3598 }
3599
3600 /**
3601  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3602  * @pid: the pid in question.
3603  *
3604  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3605  */
3606 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3607 {
3608         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3609 }
3610
3611 /*
3612  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3613  * SCHED_DEADLINE task.
3614  *
3615  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3616  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3617  * for the first time with its new policy.
3618  */
3619 static void
3620 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3621 {
3622         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3623
3624         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3625         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3626         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3627         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3628         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3629
3630         /*
3631          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3632          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3633          *
3634          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3635          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3636          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3637          * amount.
3638          *
3639          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3640          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3641          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3642          * before the current scheduling deadline.
3643          *
3644          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3645          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3646          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3647          * consume more than promised.
3648          */
3649 }
3650
3651 /*
3652  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3653  * it calls know not to change it.
3654  */
3655 #define SETPARAM_POLICY -1
3656
3657 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3658                 const struct sched_attr *attr)
3659 {
3660         int policy = attr->sched_policy;
3661
3662         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3663                 policy = p->policy;
3664
3665         p->policy = policy;
3666
3667         if (dl_policy(policy))
3668                 __setparam_dl(p, attr);
3669         else if (fair_policy(policy))
3670                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3671
3672         /*
3673          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3674          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3675          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3676          */
3677         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3678         p->normal_prio = normal_prio(p);
3679         set_load_weight(p);
3680 }
3681
3682 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3683 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3684                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3685 {
3686         __setscheduler_params(p, attr);
3687
3688         /*
3689          * Keep a potential priority boosting if called from
3690          * sched_setscheduler().
3691          */
3692         if (keep_boost)
3693                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3694         else
3695                 p->prio = normal_prio(p);
3696
3697         if (dl_prio(p->prio))
3698                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3699         else if (rt_prio(p->prio))
3700                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3701         else
3702                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3703 }
3704
3705 static void
3706 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3707 {
3708         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3709
3710         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3711         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3712         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3713         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3714         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3715 }
3716
3717 /*
3718  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3719  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3720  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3721  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3722  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3723  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3724  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3725  * sched_period, as the latter can be zero).
3726  */
3727 static bool
3728 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3729 {
3730         /* deadline != 0 */
3731         if (attr->sched_deadline == 0)
3732                 return false;
3733
3734         /*
3735          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3736          * that big.
3737          */
3738         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3739                 return false;
3740
3741         /*
3742          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3743          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3744          */
3745         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3746             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3747                 return false;
3748
3749         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3750         if ((attr->sched_period != 0 &&
3751              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3752             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3753                 return false;
3754
3755         return true;
3756 }
3757
3758 /*
3759  * check the target process has a UID that matches the current process's
3760  */
3761 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3762 {
3763         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3764         bool match;
3765
3766         rcu_read_lock();
3767         pcred = __task_cred(p);
3768         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3769                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3770         rcu_read_unlock();
3771         return match;
3772 }
3773
3774 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3775                 const struct sched_attr *attr)
3776 {
3777         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3778
3779         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3780                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3781                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3782                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3783                 return true;
3784
3785         return false;
3786 }
3787
3788 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3789                                 const struct sched_attr *attr,
3790                                 bool user, bool pi)
3791 {
3792         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3793                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3794         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3795         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3796         unsigned long flags;
3797         const struct sched_class *prev_class;
3798         struct rq *rq;
3799         int reset_on_fork;
3800
3801         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3802         BUG_ON(in_interrupt());
3803 recheck:
3804         /* double check policy once rq lock held */
3805         if (policy < 0) {
3806                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3807                 policy = oldpolicy = p->policy;
3808         } else {
3809                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3810
3811                 if (!valid_policy(policy))
3812                         return -EINVAL;
3813         }
3814
3815         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3816                 return -EINVAL;
3817
3818         /*
3819          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3820          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3821          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3822          */
3823         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3824             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3825                 return -EINVAL;
3826         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3827             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3828                 return -EINVAL;
3829
3830         /*
3831          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3832          */
3833         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3834                 if (fair_policy(policy)) {
3835                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3836                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3837                                 return -EPERM;
3838                 }
3839
3840                 if (rt_policy(policy)) {
3841                         unsigned long rlim_rtprio =
3842                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3843
3844                         /* can't set/change the rt policy */
3845                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3846                                 return -EPERM;
3847
3848                         /* can't increase priority */
3849                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3850                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3851                                 return -EPERM;
3852                 }
3853
3854                  /*
3855                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3856                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3857                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3858                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3859                   */
3860                 if (dl_policy(policy))
3861                         return -EPERM;
3862
3863                 /*
3864                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3865                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3866                  */
3867                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3868                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3869                                 return -EPERM;
3870                 }
3871
3872                 /* can't change other user's priorities */
3873                 if (!check_same_owner(p))
3874                         return -EPERM;
3875
3876                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3877                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3878                         return -EPERM;
3879         }
3880
3881         if (user) {
3882                 retval = security_task_setscheduler(p);
3883                 if (retval)
3884                         return retval;
3885         }
3886
3887         /*
3888          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3889          * changing the priority of the task:
3890          *
3891          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3892          * runqueue lock must be held.
3893          */
3894         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3895
3896         /*
3897          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3898          */
3899         if (p == rq->stop) {
3900                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3901                 return -EINVAL;
3902         }
3903
3904         /*
3905          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3906          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3907          */
3908         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3909                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3910                         goto change;
3911                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3912                         goto change;
3913                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3914                         goto change;
3915
3916                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3917                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3918                 return 0;
3919         }
3920 change:
3921
3922         if (user) {
3923 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3924                 /*
3925                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3926                  * assigned.
3927                  */
3928                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3929                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3930                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3931                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3932                         return -EPERM;
3933                 }
3934 #endif
3935 #ifdef CONFIG_SMP
3936                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3937                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3938
3939                         /*
3940                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3941                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3942                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3943                          */
3944                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3945                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3946                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3947                                 return -EPERM;
3948                         }
3949                 }
3950 #endif
3951         }
3952
3953         /* recheck policy now with rq lock held */
3954         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3955                 policy = oldpolicy = -1;
3956                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3957                 goto recheck;
3958         }
3959
3960         /*
3961          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3962          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3963          * is available.
3964          */
3965         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3966                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3967                 return -EBUSY;
3968         }
3969
3970         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3971         oldprio = p->prio;
3972
3973         if (pi) {
3974                 /*
3975                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
3976                  * effective priority is unchanged, we just store the new
3977                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3978                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
3979                  * itself.
3980                  */
3981                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
3982                 if (new_effective_prio == oldprio) {
3983                         __setscheduler_params(p, attr);
3984                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3985                         return 0;
3986                 }
3987         }
3988
3989         queued = task_on_rq_queued(p);
3990         running = task_current(rq, p);
3991         if (queued)
3992                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3993         if (running)
3994                 put_prev_task(rq, p);
3995
3996         prev_class = p->sched_class;
3997         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
3998
3999         if (running)
4000                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4001         if (queued) {
4002                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
4003                 /*
4004                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4005                  * increased (user space view).
4006                  */
4007                 if (oldprio <= p->prio)
4008                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4009
4010                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
4011         }
4012
4013         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4014         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4015         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4016
4017         if (pi)
4018                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4019
4020         /*
4021          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4022          */
4023         balance_callback(rq);
4024         preempt_enable();
4025
4026         return 0;
4027 }
4028
4029 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4030                                const struct sched_param *param, bool check)
4031 {
4032         struct sched_attr attr = {
4033                 .sched_policy   = policy,
4034                 .sched_priority = param->sched_priority,
4035                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4036         };
4037
4038         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4039         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4040                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4041                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4042                 attr.sched_policy = policy;
4043         }
4044
4045         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4046 }
4047 /**
4048  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4049  * @p: the task in question.
4050  * @policy: new policy.
4051  * @param: structure containing the new RT priority.
4052  *
4053  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4054  *
4055  * NOTE that the task may be already dead.
4056  */
4057 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4058                        const struct sched_param *param)
4059 {
4060         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4061 }
4062 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4063
4064 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4065 {
4066         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4067 }
4068 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4069
4070 /**
4071  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4072  * @p: the task in question.
4073  * @policy: new policy.
4074  * @param: structure containing the new RT priority.
4075  *
4076  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4077  * current context has permission.  For example, this is needed in
4078  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4079  * but our caller might not have that capability.
4080  *
4081  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4082  */
4083 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4084                                const struct sched_param *param)
4085 {
4086         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4087 }
4088 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4089
4090 static int
4091 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4092 {
4093         struct sched_param lparam;
4094         struct task_struct *p;
4095         int retval;
4096
4097         if (!param || pid < 0)
4098                 return -EINVAL;
4099         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4100                 return -EFAULT;
4101
4102         rcu_read_lock();
4103         retval = -ESRCH;
4104         p = find_process_by_pid(pid);
4105         if (p != NULL)
4106                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4107         rcu_read_unlock();
4108
4109         return retval;
4110 }
4111
4112 /*
4113  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4114  */
4115 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4116                            struct sched_attr *attr)
4117 {
4118         u32 size;
4119         int ret;
4120
4121         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4122                 return -EFAULT;
4123
4124         /*
4125          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4126          */
4127         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4128
4129         ret = get_user(size, &uattr->size);
4130         if (ret)
4131                 return ret;
4132
4133         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4134                 goto err_size;
4135
4136         if (!size)              /* abi compat */
4137                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4138
4139         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4140                 goto err_size;
4141
4142         /*
4143          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4144          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4145          * user-space does not rely on any kernel feature
4146          * extensions we dont know about yet.
4147          */
4148         if (size > sizeof(*attr)) {
4149                 unsigned char __user *addr;
4150                 unsigned char __user *end;
4151                 unsigned char val;
4152
4153                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4154                 end  = (void __user *)uattr + size;
4155
4156                 for (; addr < end; addr++) {
4157                         ret = get_user(val, addr);
4158                         if (ret)
4159                                 return ret;
4160                         if (val)
4161                                 goto err_size;
4162                 }
4163                 size = sizeof(*attr);
4164         }
4165
4166         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4167         if (ret)
4168                 return -EFAULT;
4169
4170         /*
4171          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4172          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4173          */
4174         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4175
4176         return 0;
4177
4178 err_size:
4179         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4180         return -E2BIG;
4181 }
4182
4183 /**
4184  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4185  * @pid: the pid in question.
4186  * @policy: new policy.
4187  * @param: structure containing the new RT priority.
4188  *
4189  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4190  */
4191 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4192                 struct sched_param __user *, param)
4193 {
4194         /* negative values for policy are not valid */
4195         if (policy < 0)
4196                 return -EINVAL;
4197
4198         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4199 }
4200
4201 /**
4202  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4203  * @pid: the pid in question.
4204  * @param: structure containing the new RT priority.
4205  *
4206  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4207  */
4208 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4209 {
4210         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4211 }
4212
4213 /**
4214  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4215  * @pid: the pid in question.
4216  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4217  * @flags: for future extension.
4218  */
4219 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4220                                unsigned int, flags)
4221 {
4222         struct sched_attr attr;
4223         struct task_struct *p;
4224         int retval;
4225
4226         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4227                 return -EINVAL;
4228
4229         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4230         if (retval)
4231                 return retval;
4232
4233         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4234                 return -EINVAL;
4235
4236         rcu_read_lock();
4237         retval = -ESRCH;
4238         p = find_process_by_pid(pid);
4239         if (p != NULL)
4240                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4241         rcu_read_unlock();
4242
4243         return retval;
4244 }
4245
4246 /**
4247  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4248  * @pid: the pid in question.
4249  *
4250  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4251  * code.
4252  */
4253 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4254 {
4255         struct task_struct *p;
4256         int retval;
4257
4258         if (pid < 0)
4259                 return -EINVAL;
4260
4261         retval = -ESRCH;
4262         rcu_read_lock();
4263         p = find_process_by_pid(pid);
4264         if (p) {
4265                 retval = security_task_getscheduler(p);
4266                 if (!retval)
4267                         retval = p->policy
4268                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4269         }
4270         rcu_read_unlock();
4271         return retval;
4272 }
4273
4274 /**
4275  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4276  * @pid: the pid in question.
4277  * @param: structure containing the RT priority.
4278  *
4279  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4280  * code.
4281  */
4282 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4283 {
4284         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4285         struct task_struct *p;
4286         int retval;
4287
4288         if (!param || pid < 0)
4289                 return -EINVAL;
4290
4291         rcu_read_lock();
4292         p = find_process_by_pid(pid);
4293         retval = -ESRCH;
4294         if (!p)
4295                 goto out_unlock;
4296
4297         retval = security_task_getscheduler(p);
4298         if (retval)
4299                 goto out_unlock;
4300
4301         if (task_has_rt_policy(p))
4302                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4303         rcu_read_unlock();
4304
4305         /*
4306          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4307          */
4308         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4309
4310         return retval;
4311
4312 out_unlock:
4313         rcu_read_unlock();
4314         return retval;
4315 }
4316
4317 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4318                            struct sched_attr *attr,
4319                            unsigned int usize)
4320 {
4321         int ret;
4322
4323         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4324                 return -EFAULT;
4325
4326         /*
4327          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4328          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4329          * user-space does not get uncomplete information.
4330          */
4331         if (usize < sizeof(*attr)) {
4332                 unsigned char *addr;
4333                 unsigned char *end;
4334
4335                 addr = (void *)attr + usize;
4336                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4337
4338                 for (; addr < end; addr++) {
4339                         if (*addr)
4340                                 return -EFBIG;
4341                 }
4342
4343                 attr->size = usize;
4344         }
4345
4346         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4347         if (ret)
4348                 return -EFAULT;
4349
4350         return 0;
4351 }
4352
4353 /**
4354  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4355  * @pid: the pid in question.
4356  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4357  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4358  * @flags: for future extension.
4359  */
4360 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4361                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4362 {
4363         struct sched_attr attr = {
4364                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4365         };
4366         struct task_struct *p;
4367         int retval;
4368
4369         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4370             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4371                 return -EINVAL;
4372
4373         rcu_read_lock();
4374         p = find_process_by_pid(pid);
4375         retval = -ESRCH;
4376         if (!p)
4377                 goto out_unlock;
4378
4379         retval = security_task_getscheduler(p);
4380         if (retval)
4381                 goto out_unlock;
4382
4383         attr.sched_policy = p->policy;
4384         if (p->sched_reset_on_fork)
4385                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4386         if (task_has_dl_policy(p))
4387                 __getparam_dl(p, &attr);
4388         else if (task_has_rt_policy(p))
4389                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4390         else
4391                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4392
4393         rcu_read_unlock();
4394
4395         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4396         return retval;
4397
4398 out_unlock:
4399         rcu_read_unlock();
4400         return retval;
4401 }
4402
4403 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4404 {
4405         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4406         struct task_struct *p;
4407         int retval;
4408
4409         rcu_read_lock();
4410
4411         p = find_process_by_pid(pid);
4412         if (!p) {
4413                 rcu_read_unlock();
4414                 return -ESRCH;
4415         }
4416
4417         /* Prevent p going away */
4418         get_task_struct(p);
4419         rcu_read_unlock();
4420
4421         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4422                 retval = -EINVAL;
4423                 goto out_put_task;
4424         }
4425         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4426                 retval = -ENOMEM;
4427                 goto out_put_task;
4428         }
4429         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4430                 retval = -ENOMEM;
4431                 goto out_free_cpus_allowed;
4432         }
4433         retval = -EPERM;
4434         if (!check_same_owner(p)) {
4435                 rcu_read_lock();
4436                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4437                         rcu_read_unlock();
4438                         goto out_free_new_mask;
4439                 }
4440                 rcu_read_unlock();
4441         }
4442
4443         retval = security_task_setscheduler(p);
4444         if (retval)
4445                 goto out_free_new_mask;
4446
4447
4448         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4449         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4450
4451         /*
4452          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4453          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4454          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4455          * root_domain.
4456          */
4457 #ifdef CONFIG_SMP
4458         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4459                 rcu_read_lock();
4460                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4461                         retval = -EBUSY;
4462                         rcu_read_unlock();
4463                         goto out_free_new_mask;
4464                 }
4465                 rcu_read_unlock();
4466         }
4467 #endif
4468 again:
4469         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4470
4471         if (!retval) {
4472                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4473                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4474                         /*
4475                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4476                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4477                          * cpuset's cpus_allowed
4478                          */
4479                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4480                         goto again;
4481                 }
4482         }
4483 out_free_new_mask:
4484         free_cpumask_var(new_mask);
4485 out_free_cpus_allowed:
4486         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4487 out_put_task:
4488         put_task_struct(p);
4489         return retval;
4490 }
4491
4492 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4493                              struct cpumask *new_mask)
4494 {
4495         if (len < cpumask_size())
4496                 cpumask_clear(new_mask);
4497         else if (len > cpumask_size())
4498                 len = cpumask_size();
4499
4500         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4501 }
4502
4503 /**
4504  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4505  * @pid: pid of the process
4506  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4507  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4508  *
4509  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4510  */
4511 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4512                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4513 {
4514         cpumask_var_t new_mask;
4515         int retval;
4516
4517         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4518                 return -ENOMEM;
4519
4520         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4521         if (retval == 0)
4522                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4523         free_cpumask_var(new_mask);
4524         return retval;
4525 }
4526
4527 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4528 {
4529         struct task_struct *p;
4530         unsigned long flags;
4531         int retval;
4532
4533         rcu_read_lock();
4534
4535         retval = -ESRCH;
4536         p = find_process_by_pid(pid);
4537         if (!p)
4538                 goto out_unlock;
4539
4540         retval = security_task_getscheduler(p);
4541         if (retval)
4542                 goto out_unlock;
4543
4544         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4545         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4546         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4547
4548 out_unlock:
4549         rcu_read_unlock();
4550
4551         return retval;
4552 }
4553
4554 /**
4555  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4556  * @pid: pid of the process
4557  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4558  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4559  *
4560  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4561  */
4562 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4563                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4564 {
4565         int ret;
4566         cpumask_var_t mask;
4567
4568         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4569                 return -EINVAL;
4570         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4571                 return -EINVAL;
4572
4573         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4574                 return -ENOMEM;
4575
4576         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4577         if (ret == 0) {
4578                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4579
4580                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4581                         ret = -EFAULT;
4582                 else
4583                         ret = retlen;
4584         }
4585         free_cpumask_var(mask);
4586
4587         return ret;
4588 }
4589
4590 /**
4591  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4592  *
4593  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4594  * other threads running on this CPU then this function will return.
4595  *
4596  * Return: 0.
4597  */
4598 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4599 {
4600         struct rq *rq = this_rq_lock();
4601
4602         schedstat_inc(rq, yld_count);
4603         current->sched_class->yield_task(rq);
4604
4605         /*
4606          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4607          * no need to preempt or enable interrupts:
4608          */
4609         __release(rq->lock);
4610         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4611         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4612         sched_preempt_enable_no_resched();
4613
4614         schedule();
4615
4616         return 0;
4617 }
4618
4619 int __sched _cond_resched(void)
4620 {
4621         if (should_resched(0)) {
4622                 preempt_schedule_common();
4623                 return 1;
4624         }
4625         return 0;
4626 }
4627 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4628
4629 /*
4630  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4631  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4632  *
4633  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4634  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4635  * spin_unlock(), once by hand).
4636  */
4637 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4638 {
4639         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4640         int ret = 0;
4641
4642         lockdep_assert_held(lock);
4643
4644         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4645                 spin_unlock(lock);
4646                 if (resched)
4647                         preempt_schedule_common();
4648                 else
4649                         cpu_relax();
4650                 ret = 1;
4651                 spin_lock(lock);
4652         }
4653         return ret;
4654 }
4655 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4656
4657 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4658 {
4659         BUG_ON(!in_softirq());
4660
4661         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4662                 local_bh_enable();
4663                 preempt_schedule_common();
4664                 local_bh_disable();
4665                 return 1;
4666         }
4667         return 0;
4668 }
4669 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4670
4671 /**
4672  * yield - yield the current processor to other threads.
4673  *
4674  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4675  *
4676  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4677  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4678  * it, its already broken.
4679  *
4680  * Typical broken usage is:
4681  *
4682  * while (!event)
4683  *      yield();
4684  *
4685  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4686  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4687  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4688  *
4689  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4690  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4691  * If you still want to use yield(), do not!
4692  */
4693 void __sched yield(void)
4694 {
4695         set_current_state(TASK_RUNNING);
4696         sys_sched_yield();
4697 }
4698 EXPORT_SYMBOL(yield);
4699
4700 /**
4701  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4702  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4703  * processor it's on.
4704  * @p: target task
4705  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4706  *
4707  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4708  * can't go away on us before we can do any checks.
4709  *
4710  * Return:
4711  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4712  *      false (0) if we failed to boost the target.
4713  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4714  */
4715 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4716 {
4717         struct task_struct *curr = current;
4718         struct rq *rq, *p_rq;
4719         unsigned long flags;
4720         int yielded = 0;
4721
4722         local_irq_save(flags);
4723         rq = this_rq();
4724
4725 again:
4726         p_rq = task_rq(p);
4727         /*
4728          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4729          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4730          */
4731         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4732                 yielded = -ESRCH;
4733                 goto out_irq;
4734         }
4735
4736         double_rq_lock(rq, p_rq);
4737         if (task_rq(p) != p_rq) {
4738                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4739                 goto again;
4740         }
4741
4742         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4743                 goto out_unlock;
4744
4745         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4746                 goto out_unlock;
4747
4748         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4749                 goto out_unlock;
4750
4751         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4752         if (yielded) {
4753                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4754                 /*
4755                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4756                  * fairness.
4757                  */
4758                 if (preempt && rq != p_rq)
4759                         resched_curr(p_rq);
4760         }
4761
4762 out_unlock:
4763         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4764 out_irq:
4765         local_irq_restore(flags);
4766
4767         if (yielded > 0)
4768                 schedule();
4769
4770         return yielded;
4771 }
4772 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4773
4774 /*
4775  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4776  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4777  */
4778 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4779 {
4780         int old_iowait = current->in_iowait;
4781         struct rq *rq;
4782         long ret;
4783
4784         current->in_iowait = 1;
4785         blk_schedule_flush_plug(current);
4786
4787         delayacct_blkio_start();
4788         rq = raw_rq();
4789         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4790         ret = schedule_timeout(timeout);
4791         current->in_iowait = old_iowait;
4792         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4793         delayacct_blkio_end();
4794
4795         return ret;
4796 }
4797 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4798
4799 /**
4800  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4801  * @policy: scheduling class.
4802  *
4803  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4804  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4805  * On failure, a negative error code is returned.
4806  */
4807 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4808 {
4809         int ret = -EINVAL;
4810
4811         switch (policy) {
4812         case SCHED_FIFO:
4813         case SCHED_RR:
4814                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4815                 break;
4816         case SCHED_DEADLINE:
4817         case SCHED_NORMAL:
4818         case SCHED_BATCH:
4819         case SCHED_IDLE:
4820                 ret = 0;
4821                 break;
4822         }
4823         return ret;
4824 }
4825
4826 /**
4827  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4828  * @policy: scheduling class.
4829  *
4830  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4831  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4832  * On failure, a negative error code is returned.
4833  */
4834 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4835 {
4836         int ret = -EINVAL;
4837
4838         switch (policy) {
4839         case SCHED_FIFO:
4840         case SCHED_RR:
4841                 ret = 1;
4842                 break;
4843         case SCHED_DEADLINE:
4844         case SCHED_NORMAL:
4845         case SCHED_BATCH:
4846         case SCHED_IDLE:
4847                 ret = 0;
4848         }
4849         return ret;
4850 }
4851
4852 /**
4853  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4854  * @pid: pid of the process.
4855  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4856  *
4857  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4858  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4859  *
4860  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4861  * an error code.
4862  */
4863 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4864                 struct timespec __user *, interval)
4865 {
4866         struct task_struct *p;
4867         unsigned int time_slice;
4868         unsigned long flags;
4869         struct rq *rq;
4870         int retval;
4871         struct timespec t;
4872
4873         if (pid < 0)
4874                 return -EINVAL;
4875
4876         retval = -ESRCH;
4877         rcu_read_lock();
4878         p = find_process_by_pid(pid);
4879         if (!p)
4880                 goto out_unlock;
4881
4882         retval = security_task_getscheduler(p);
4883         if (retval)
4884                 goto out_unlock;
4885
4886         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4887         time_slice = 0;
4888         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4889                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4890         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4891
4892         rcu_read_unlock();
4893         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4894         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4895         return retval;
4896
4897 out_unlock:
4898         rcu_read_unlock();
4899         return retval;
4900 }
4901
4902 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4903
4904 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4905 {
4906         unsigned long free = 0;
4907         int ppid;
4908         unsigned long state = p->state;
4909
4910         if (state)
4911                 state = __ffs(state) + 1;
4912         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4913                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4914 #if BITS_PER_LONG == 32
4915         if (state == TASK_RUNNING)
4916                 printk(KERN_CONT " running  ");
4917         else
4918                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4919 #else
4920         if (state == TASK_RUNNING)
4921                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4922         else
4923                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4924 #endif
4925 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4926         free = stack_not_used(p);
4927 #endif
4928         ppid = 0;
4929         rcu_read_lock();
4930         if (pid_alive(p))
4931                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4932         rcu_read_unlock();
4933         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4934                 task_pid_nr(p), ppid,
4935                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4936
4937         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4938         show_stack(p, NULL);
4939 }
4940
4941 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4942 {
4943         struct task_struct *g, *p;
4944
4945 #if BITS_PER_LONG == 32
4946         printk(KERN_INFO
4947                 "  task                PC stack   pid father\n");
4948 #else
4949         printk(KERN_INFO
4950                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4951 #endif
4952         rcu_read_lock();
4953         for_each_process_thread(g, p) {
4954                 /*
4955                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4956                  * console might take a lot of time:
4957                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
4958                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
4959                  * an IPI.
4960                  */
4961                 touch_nmi_watchdog();
4962                 touch_all_softlockup_watchdogs();
4963                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4964                         sched_show_task(p);
4965         }
4966
4967 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4968         sysrq_sched_debug_show();
4969 #endif
4970         rcu_read_unlock();
4971         /*
4972          * Only show locks if all tasks are dumped:
4973          */
4974         if (!state_filter)
4975                 debug_show_all_locks();
4976 }
4977
4978 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4979 {
4980         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4981 }
4982
4983 /**
4984  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4985  * @idle: task in question
4986  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4987  *
4988  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4989  * flag, to make booting more robust.
4990  */
4991 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4992 {
4993         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4994         unsigned long flags;
4995
4996         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
4997         raw_spin_lock(&rq->lock);
4998
4999         __sched_fork(0, idle);
5000         idle->state = TASK_RUNNING;
5001         idle->se.exec_start = sched_clock();
5002
5003 #ifdef CONFIG_SMP
5004         /*
5005          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5006          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5007          *
5008          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5009          */
5010         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5011 #endif
5012         /*
5013          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5014          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5015          * lockdep check in task_group() will fail.
5016          *
5017          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5018          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5019          *
5020          * Silence PROVE_RCU
5021          */
5022         rcu_read_lock();
5023         __set_task_cpu(idle, cpu);
5024         rcu_read_unlock();
5025
5026         rq->curr = rq->idle = idle;
5027         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5028 #ifdef CONFIG_SMP
5029         idle->on_cpu = 1;
5030 #endif
5031         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5032         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5033
5034         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5035         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5036
5037         /*
5038          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5039          */
5040         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5041         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5042         vtime_init_idle(idle, cpu);
5043 #ifdef CONFIG_SMP
5044         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5045 #endif
5046 }
5047
5048 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5049                               const struct cpumask *trial)
5050 {
5051         int ret = 1, trial_cpus;
5052         struct dl_bw *cur_dl_b;
5053         unsigned long flags;
5054
5055         if (!cpumask_weight(cur))
5056                 return ret;
5057
5058         rcu_read_lock_sched();
5059         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5060         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5061
5062         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5063         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5064             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5065                 ret = 0;
5066         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5067         rcu_read_unlock_sched();
5068
5069         return ret;
5070 }
5071
5072 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5073                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5074 {
5075         int ret = 0;
5076
5077         /*
5078          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5079          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5080          * affinity and isolating such threads by their set of
5081          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5082          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5083          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5084          * before cpus_allowed may be changed.
5085          */
5086         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5087                 ret = -EINVAL;
5088                 goto out;
5089         }
5090
5091 #ifdef CONFIG_SMP
5092         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5093                                               cs_cpus_allowed)) {
5094                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5095                                                         cs_cpus_allowed);
5096                 struct dl_bw *dl_b;
5097                 bool overflow;
5098                 int cpus;
5099                 unsigned long flags;
5100
5101                 rcu_read_lock_sched();
5102                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5103                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5104                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5105                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5106                 if (overflow)
5107                         ret = -EBUSY;
5108                 else {
5109                         /*
5110                          * We reserve space for this task in the destination
5111                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5112                          * We will free resources in the source root_domain
5113                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5114                          */
5115                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5116                 }
5117                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5118                 rcu_read_unlock_sched();
5119
5120         }
5121 #endif
5122 out:
5123         return ret;
5124 }
5125
5126 #ifdef CONFIG_SMP
5127
5128 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5129 /* Migrate current task p to target_cpu */
5130 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5131 {
5132         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5133         int curr_cpu = task_cpu(p);
5134
5135         if (curr_cpu == target_cpu)
5136                 return 0;
5137
5138         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5139                 return -EINVAL;
5140
5141         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5142
5143         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5144         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5145 }
5146
5147 /*
5148  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5149  * tasks on the runqueues
5150  */
5151 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5152 {
5153         struct rq *rq;
5154         unsigned long flags;
5155         bool queued, running;
5156
5157         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5158         queued = task_on_rq_queued(p);
5159         running = task_current(rq, p);
5160
5161         if (queued)
5162                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5163         if (running)
5164                 put_prev_task(rq, p);
5165
5166         p->numa_preferred_nid = nid;
5167
5168         if (running)
5169                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5170         if (queued)
5171                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5172         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5173 }
5174 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5175
5176 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5177 /*
5178  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5179  * offline.
5180  */
5181 void idle_task_exit(void)
5182 {
5183         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5184
5185         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5186
5187         if (mm != &init_mm) {
5188                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5189                 finish_arch_post_lock_switch();
5190         }
5191         mmdrop(mm);
5192 }
5193
5194 /*
5195  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5196  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5197  * nr_active count is stable.
5198  *
5199  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5200  */
5201 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5202 {
5203         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5204         if (delta)
5205                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5206 }
5207
5208 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5209 {
5210 }
5211
5212 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5213         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5214 };
5215
5216 static struct task_struct fake_task = {
5217         /*
5218          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5219          */
5220         .prio = MAX_PRIO + 1,
5221         .sched_class = &fake_sched_class,
5222 };
5223
5224 /*
5225  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5226  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5227  *
5228  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5229  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5230  * because of lock validation efforts.
5231  */
5232 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5233 {
5234         struct rq *rq = dead_rq;
5235         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5236         int dest_cpu;
5237
5238         /*
5239          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5240          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5241          *
5242          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5243          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5244          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5245          * done here.
5246          */
5247         rq->stop = NULL;
5248
5249         /*
5250          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5251          * class method both need to have an up-to-date
5252          * value of rq->clock[_task]
5253          */
5254         update_rq_clock(rq);
5255
5256         for (;;) {
5257                 /*
5258                  * There's this thread running, bail when that's the only
5259                  * remaining thread.
5260                  */
5261                 if (rq->nr_running == 1)
5262                         break;
5263
5264                 /*
5265                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5266                  */
5267                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5268                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5269                 BUG_ON(!next);
5270                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5271
5272                 /*
5273                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5274                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5275                  * stabilizes the mask.
5276                  *
5277                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5278                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5279                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5280                  */
5281                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5282                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5283                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5284                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5285
5286                 /*
5287                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5288                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5289                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5290                  */
5291                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5292                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5293                         continue;
5294                 }
5295
5296                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5297                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5298
5299                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5300                 if (rq != dead_rq) {
5301                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5302                         rq = dead_rq;
5303                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5304                 }
5305                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5306         }
5307
5308         rq->stop = stop;
5309 }
5310 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5311
5312 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5313
5314 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5315         {
5316                 .procname       = "sched_domain",
5317                 .mode           = 0555,
5318         },
5319         {}
5320 };
5321
5322 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5323         {
5324                 .procname       = "kernel",
5325                 .mode           = 0555,
5326                 .child          = sd_ctl_dir,
5327         },
5328         {}
5329 };
5330
5331 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5332 {
5333         struct ctl_table *entry =
5334                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5335
5336         return entry;
5337 }
5338
5339 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5340 {
5341         struct ctl_table *entry;
5342
5343         /*
5344          * In the intermediate directories, both the child directory and
5345          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5346          * will always be set. In the lowest directory the names are
5347          * static strings and all have proc handlers.
5348          */
5349         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5350                 if (entry->child)
5351                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5352                 if (entry->proc_handler == NULL)
5353                         kfree(entry->procname);
5354         }
5355
5356         kfree(*tablep);
5357         *tablep = NULL;
5358 }
5359
5360 static int min_load_idx = 0;
5361 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5362
5363 static void
5364 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5365                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5366                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5367                 bool load_idx)
5368 {
5369         entry->procname = procname;
5370         entry->data = data;
5371         entry->maxlen = maxlen;
5372         entry->mode = mode;
5373         entry->proc_handler = proc_handler;
5374
5375         if (load_idx) {
5376                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5377                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5378         }
5379 }
5380
5381 static struct ctl_table *
5382 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5383 {
5384         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5385
5386         if (table == NULL)
5387                 return NULL;
5388
5389         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5390                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5391         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5392                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5393         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5394                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5395         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5396                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5397         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5398                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5399         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5400                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5401         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5402                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5403         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5404                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5405         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5406                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5407         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5408                 &sd->cache_nice_tries,
5409                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5410         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5411                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5412         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5413                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5414                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5415         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5416                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5417         /* &table[13] is terminator */
5418
5419         return table;
5420 }
5421
5422 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5423 {
5424         struct ctl_table *entry, *table;
5425         struct sched_domain *sd;
5426         int domain_num = 0, i;
5427         char buf[32];
5428
5429         for_each_domain(cpu, sd)
5430                 domain_num++;
5431         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5432         if (table == NULL)
5433                 return NULL;
5434
5435         i = 0;
5436         for_each_domain(cpu, sd) {
5437                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5438                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5439                 entry->mode = 0555;
5440                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5441                 entry++;
5442                 i++;
5443         }
5444         return table;
5445 }
5446
5447 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5448 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5449 {
5450         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5451         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5452         char buf[32];
5453
5454         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5455         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5456
5457         if (entry == NULL)
5458                 return;
5459
5460         for_each_possible_cpu(i) {
5461                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5462                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5463                 entry->mode = 0555;
5464                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5465                 entry++;
5466         }
5467
5468         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5469         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5470 }
5471
5472 /* may be called multiple times per register */
5473 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5474 {
5475         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5476         sd_sysctl_header = NULL;
5477         if (sd_ctl_dir[0].child)
5478                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5479 }
5480 #else
5481 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5482 {
5483 }
5484 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5485 {
5486 }
5487 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5488
5489 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5490 {
5491         if (!rq->online) {
5492                 const struct sched_class *class;
5493
5494                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5495                 rq->online = 1;
5496
5497                 for_each_class(class) {
5498                         if (class->rq_online)
5499                                 class->rq_online(rq);
5500                 }
5501         }
5502 }
5503
5504 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5505 {
5506         if (rq->online) {
5507                 const struct sched_class *class;
5508
5509                 for_each_class(class) {
5510                         if (class->rq_offline)
5511                                 class->rq_offline(rq);
5512                 }
5513
5514                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5515                 rq->online = 0;
5516         }
5517 }
5518
5519 /*
5520  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5521  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5522  */
5523 static int
5524 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5525 {
5526         int cpu = (long)hcpu;
5527         unsigned long flags;
5528         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5529
5530         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5531
5532         case CPU_UP_PREPARE:
5533                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5534                 account_reset_rq(rq);
5535                 break;
5536
5537         case CPU_ONLINE:
5538                 /* Update our root-domain */
5539                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5540                 if (rq->rd) {
5541                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5542
5543                         set_rq_online(rq);
5544                 }
5545                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5546                 break;
5547
5548 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5549         case CPU_DYING:
5550                 sched_ttwu_pending();
5551                 /* Update our root-domain */
5552                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5553                 if (rq->rd) {
5554                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5555                         set_rq_offline(rq);
5556                 }
5557                 migrate_tasks(rq);
5558                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5559                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5560                 break;
5561
5562         case CPU_DEAD:
5563                 calc_load_migrate(rq);
5564                 break;
5565 #endif
5566         }
5567
5568         update_max_interval();
5569
5570         return NOTIFY_OK;
5571 }
5572
5573 /*
5574  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5575  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5576  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5577  */
5578 static struct notifier_block migration_notifier = {
5579         .notifier_call = migration_call,
5580         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5581 };
5582
5583 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5584 {
5585         int cpu = smp_processor_id();
5586         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5587         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5588 }
5589
5590 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5591                                       unsigned long action, void *hcpu)
5592 {
5593         int cpu = (long)hcpu;
5594
5595         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5596         case CPU_STARTING:
5597                 set_cpu_rq_start_time();
5598                 return NOTIFY_OK;
5599
5600         case CPU_ONLINE:
5601                 /*
5602                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5603                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5604                  * as active, which is essential from here on.
5605                  */
5606                 set_cpu_active(cpu, true);
5607                 stop_machine_unpark(cpu);
5608                 return NOTIFY_OK;
5609
5610         case CPU_DOWN_FAILED:
5611                 set_cpu_active(cpu, true);
5612                 return NOTIFY_OK;
5613
5614         default:
5615                 return NOTIFY_DONE;
5616         }
5617 }
5618
5619 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5620                                         unsigned long action, void *hcpu)
5621 {
5622         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5623         case CPU_DOWN_PREPARE:
5624                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5625                 return NOTIFY_OK;
5626         default:
5627                 return NOTIFY_DONE;
5628         }
5629 }
5630
5631 static int __init migration_init(void)
5632 {
5633         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5634         int err;
5635
5636         /* Initialize migration for the boot CPU */
5637         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5638         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5639         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5640         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5641
5642         /* Register cpu active notifiers */
5643         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5644         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5645
5646         return 0;
5647 }
5648 early_initcall(migration_init);
5649
5650 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5651
5652 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5653
5654 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5655
5656 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5657 {
5658         sched_debug_enabled = 1;
5659
5660         return 0;
5661 }
5662 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5663
5664 static inline bool sched_debug(void)
5665 {
5666         return sched_debug_enabled;
5667 }
5668
5669 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5670                                   struct cpumask *groupmask)
5671 {
5672         struct sched_group *group = sd->groups;
5673
5674         cpumask_clear(groupmask);
5675
5676         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5677
5678         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5679                 printk("does not load-balance\n");
5680                 if (sd->parent)
5681                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5682                                         " has parent");
5683                 return -1;
5684         }
5685
5686         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5687                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5688
5689         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5690                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5691                                 "CPU%d\n", cpu);
5692         }
5693         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5694                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5695                                 " CPU%d\n", cpu);
5696         }
5697
5698         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5699         do {
5700                 if (!group) {
5701                         printk("\n");
5702                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5703                         break;
5704                 }
5705
5706                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5707                         printk(KERN_CONT "\n");
5708                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5709                         break;
5710                 }
5711
5712                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5713                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5714                         printk(KERN_CONT "\n");
5715                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5716                         break;
5717                 }
5718
5719                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5720
5721                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5722                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5723                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5724                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5725                                 group->sgc->capacity);
5726                 }
5727
5728                 group = group->next;
5729         } while (group != sd->groups);
5730         printk(KERN_CONT "\n");
5731
5732         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5733                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5734
5735         if (sd->parent &&
5736             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5737                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5738                         "of domain->span\n");
5739         return 0;
5740 }
5741
5742 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5743 {
5744         int level = 0;
5745
5746         if (!sched_debug_enabled)
5747                 return;
5748
5749         if (!sd) {
5750                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5751                 return;
5752         }
5753
5754         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5755
5756         for (;;) {
5757                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5758                         break;
5759                 level++;
5760                 sd = sd->parent;
5761                 if (!sd)
5762                         break;
5763         }
5764 }
5765 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5766 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5767 static inline bool sched_debug(void)
5768 {
5769         return false;
5770 }
5771 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5772
5773 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5774 {
5775         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5776                 return 1;
5777
5778         /* Following flags need at least 2 groups */
5779         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5780                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5781                          SD_BALANCE_FORK |
5782                          SD_BALANCE_EXEC |
5783                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5784                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5785                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5786                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5787                         return 0;
5788         }
5789
5790         /* Following flags don't use groups */
5791         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5792                 return 0;
5793
5794         return 1;
5795 }
5796
5797 static int
5798 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5799 {
5800         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5801
5802         if (sd_degenerate(parent))
5803                 return 1;
5804
5805         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5806                 return 0;
5807
5808         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5809         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5810                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5811                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5812                                 SD_BALANCE_FORK |
5813                                 SD_BALANCE_EXEC |
5814                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5815                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5816                                 SD_PREFER_SIBLING |
5817                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5818                 if (nr_node_ids == 1)
5819                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5820         }
5821         if (~cflags & pflags)
5822                 return 0;
5823
5824         return 1;
5825 }
5826
5827 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5828 {
5829         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5830
5831         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5832         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5833         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5834         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5835         free_cpumask_var(rd->online);
5836         free_cpumask_var(rd->span);
5837         kfree(rd);
5838 }
5839
5840 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5841 {
5842         struct root_domain *old_rd = NULL;
5843         unsigned long flags;
5844
5845         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5846
5847         if (rq->rd) {
5848                 old_rd = rq->rd;
5849
5850                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5851                         set_rq_offline(rq);
5852
5853                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5854
5855                 /*
5856                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5857                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5858                  * in this function:
5859                  */
5860                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5861                         old_rd = NULL;
5862         }
5863
5864         atomic_inc(&rd->refcount);
5865         rq->rd = rd;
5866
5867         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5868         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5869                 set_rq_online(rq);
5870
5871         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5872
5873         if (old_rd)
5874                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5875 }
5876
5877 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5878 {
5879         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5880
5881         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5882                 goto out;
5883         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5884                 goto free_span;
5885         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5886                 goto free_online;
5887         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5888                 goto free_dlo_mask;
5889
5890         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5891         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5892                 goto free_dlo_mask;
5893
5894         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5895                 goto free_rto_mask;
5896         return 0;
5897
5898 free_rto_mask:
5899         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5900 free_dlo_mask:
5901         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5902 free_online:
5903         free_cpumask_var(rd->online);
5904 free_span:
5905         free_cpumask_var(rd->span);
5906 out:
5907         return -ENOMEM;
5908 }
5909
5910 /*
5911  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5912  * members (mimicking the global state we have today).
5913  */
5914 struct root_domain def_root_domain;
5915
5916 static void init_defrootdomain(void)
5917 {
5918         init_rootdomain(&def_root_domain);
5919
5920         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5921 }
5922
5923 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5924 {
5925         struct root_domain *rd;
5926
5927         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5928         if (!rd)
5929                 return NULL;
5930
5931         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5932                 kfree(rd);
5933                 return NULL;
5934         }
5935
5936         return rd;
5937 }
5938
5939 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5940 {
5941         struct sched_group *tmp, *first;
5942
5943         if (!sg)
5944                 return;
5945
5946         first = sg;
5947         do {
5948                 tmp = sg->next;
5949
5950                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5951                         kfree(sg->sgc);
5952
5953                 kfree(sg);
5954                 sg = tmp;
5955         } while (sg != first);
5956 }
5957
5958 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5959 {
5960         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5961
5962         /*
5963          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5964          * nuke them all.
5965          */
5966         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5967                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5968         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5969                 kfree(sd->groups->sgc);
5970                 kfree(sd->groups);
5971         }
5972         kfree(sd);
5973 }
5974
5975 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5976 {
5977         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5978 }
5979
5980 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5981 {
5982         for (; sd; sd = sd->parent)
5983                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5984 }
5985
5986 /*
5987  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5988  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5989  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5990  *
5991  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5992  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5993  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5994  */
5995 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5996 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5997 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5998 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5999 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
6000 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6001
6002 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6003 {
6004         struct sched_domain *sd;
6005         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
6006         int id = cpu;
6007         int size = 1;
6008
6009         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6010         if (sd) {
6011                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6012                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6013                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
6014         }
6015         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
6016
6017         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6018         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6019         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6020
6021         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6022         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6023
6024         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6025         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6026 }
6027
6028 /*
6029  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6030  * hold the hotplug lock.
6031  */
6032 static void
6033 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6034 {
6035         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6036         struct sched_domain *tmp;
6037
6038         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6039         for (tmp = sd; tmp; ) {
6040                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6041                 if (!parent)
6042                         break;
6043
6044                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6045                         tmp->parent = parent->parent;
6046                         if (parent->parent)
6047                                 parent->parent->child = tmp;
6048                         /*
6049                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6050                          * degenerate parent; the spans match for this
6051                          * so the property transfers.
6052                          */
6053                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6054                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6055                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6056                 } else
6057                         tmp = tmp->parent;
6058         }
6059
6060         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6061                 tmp = sd;
6062                 sd = sd->parent;
6063                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6064                 if (sd)
6065                         sd->child = NULL;
6066         }
6067
6068         sched_domain_debug(sd, cpu);
6069
6070         rq_attach_root(rq, rd);
6071         tmp = rq->sd;
6072         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6073         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6074
6075         update_top_cache_domain(cpu);
6076 }
6077
6078 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6079 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6080 {
6081         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6082         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6083         return 1;
6084 }
6085
6086 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6087
6088 struct s_data {
6089         struct sched_domain ** __percpu sd;
6090         struct root_domain      *rd;
6091 };
6092
6093 enum s_alloc {
6094         sa_rootdomain,
6095         sa_sd,
6096         sa_sd_storage,
6097         sa_none,
6098 };
6099
6100 /*
6101  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6102  * domain traversal.
6103  *
6104  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6105  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6106  * range.
6107  *
6108  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6109  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6110  * cpu they're built on, so check that.
6111  *
6112  */
6113 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6114 {
6115         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6116         struct sd_data *sdd = sd->private;
6117         struct sched_domain *sibling;
6118         int i;
6119
6120         for_each_cpu(i, span) {
6121                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6122                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6123                         continue;
6124
6125                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6126         }
6127 }
6128
6129 /*
6130  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6131  * of this group that's also in the iteration mask.
6132  */
6133 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6134 {
6135         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6136 }
6137
6138 static int
6139 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6140 {
6141         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6142         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6143         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6144         struct sd_data *sdd = sd->private;
6145         struct sched_domain *sibling;
6146         int i;
6147
6148         cpumask_clear(covered);
6149
6150         for_each_cpu(i, span) {
6151                 struct cpumask *sg_span;
6152
6153                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6154                         continue;
6155
6156                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6157
6158                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6159                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6160                         continue;
6161
6162                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6163                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6164
6165                 if (!sg)
6166                         goto fail;
6167
6168                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6169                 if (sibling->child)
6170                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6171                 else
6172                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6173
6174                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6175
6176                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6177                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6178                         build_group_mask(sd, sg);
6179
6180                 /*
6181                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6182                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6183                  * die on a /0 trap.
6184                  */
6185                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6186
6187                 /*
6188                  * Make sure the first group of this domain contains the
6189                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6190                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6191                  */
6192                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6193                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6194                         groups = sg;
6195
6196                 if (!first)
6197                         first = sg;
6198                 if (last)
6199                         last->next = sg;
6200                 last = sg;
6201                 last->next = first;
6202         }
6203         sd->groups = groups;
6204
6205         return 0;
6206
6207 fail:
6208         free_sched_groups(first, 0);
6209
6210         return -ENOMEM;
6211 }
6212
6213 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6214 {
6215         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6216         struct sched_domain *child = sd->child;
6217
6218         if (child)
6219                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6220
6221         if (sg) {
6222                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6223                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6224                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6225         }
6226
6227         return cpu;
6228 }
6229
6230 /*
6231  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6232  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6233  * and ->cpu_capacity to 0.
6234  *
6235  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6236  */
6237 static int
6238 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6239 {
6240         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6241         struct sd_data *sdd = sd->private;
6242         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6243         struct cpumask *covered;
6244         int i;
6245
6246         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6247         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6248
6249         if (cpu != cpumask_first(span))
6250                 return 0;
6251
6252         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6253         covered = sched_domains_tmpmask;
6254
6255         cpumask_clear(covered);
6256
6257         for_each_cpu(i, span) {
6258                 struct sched_group *sg;
6259                 int group, j;
6260
6261                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6262                         continue;
6263
6264                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6265                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6266
6267                 for_each_cpu(j, span) {
6268                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6269                                 continue;
6270
6271                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6272                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6273                 }
6274
6275                 if (!first)
6276                         first = sg;
6277                 if (last)
6278                         last->next = sg;
6279                 last = sg;
6280         }
6281         last->next = first;
6282
6283         return 0;
6284 }
6285
6286 /*
6287  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6288  *
6289  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6290  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6291  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6292  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6293  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6294  * group having less cpu_capacity.
6295  */
6296 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6297 {
6298         struct sched_group *sg = sd->groups;
6299
6300         WARN_ON(!sg);
6301
6302         do {
6303                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6304                 sg = sg->next;
6305         } while (sg != sd->groups);
6306
6307         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6308                 return;
6309
6310         update_group_capacity(sd, cpu);
6311         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6312 }
6313
6314 /*
6315  * Initializers for schedule domains
6316  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6317  */
6318
6319 static int default_relax_domain_level = -1;
6320 int sched_domain_level_max;
6321
6322 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6323 {
6324         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6325                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6326
6327         return 1;
6328 }
6329 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6330
6331 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6332                                  struct sched_domain_attr *attr)
6333 {
6334         int request;
6335
6336         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6337                 if (default_relax_domain_level < 0)
6338                         return;
6339                 else
6340                         request = default_relax_domain_level;
6341         } else
6342                 request = attr->relax_domain_level;
6343         if (request < sd->level) {
6344                 /* turn off idle balance on this domain */
6345                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6346         } else {
6347                 /* turn on idle balance on this domain */
6348                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6349         }
6350 }
6351
6352 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6353 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6354
6355 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6356                                  const struct cpumask *cpu_map)
6357 {
6358         switch (what) {
6359         case sa_rootdomain:
6360                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6361                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6362         case sa_sd:
6363                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6364         case sa_sd_storage:
6365                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6366         case sa_none:
6367                 break;
6368         }
6369 }
6370
6371 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6372                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6373 {
6374         memset(d, 0, sizeof(*d));
6375
6376         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6377                 return sa_sd_storage;
6378         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6379         if (!d->sd)
6380                 return sa_sd_storage;
6381         d->rd = alloc_rootdomain();
6382         if (!d->rd)
6383                 return sa_sd;
6384         return sa_rootdomain;
6385 }
6386
6387 /*
6388  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6389  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6390  * will not free the data we're using.
6391  */
6392 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6393 {
6394         struct sd_data *sdd = sd->private;
6395
6396         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6397         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6398
6399         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6400                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6401
6402         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6403                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6404 }
6405
6406 #ifdef CONFIG_NUMA
6407 static int sched_domains_numa_levels;
6408 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6409 static int *sched_domains_numa_distance;
6410 int sched_max_numa_distance;
6411 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6412 static int sched_domains_curr_level;
6413 #endif
6414
6415 /*
6416  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6417  *
6418  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6419  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6420  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6421  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6422  *
6423  * Odd one out:
6424  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6425  */
6426 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6427         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6428          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6429          SD_NUMA |                      \
6430          SD_ASYM_PACKING |              \
6431          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6432
6433 static struct sched_domain *
6434 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6435 {
6436         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6437         int sd_weight, sd_flags = 0;
6438
6439 #ifdef CONFIG_NUMA
6440         /*
6441          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6442          */
6443         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6444 #endif
6445
6446         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6447
6448         if (tl->sd_flags)
6449                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6450         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6451                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6452                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6453
6454         *sd = (struct sched_domain){
6455                 .min_interval           = sd_weight,
6456                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6457                 .busy_factor            = 32,
6458                 .imbalance_pct          = 125,
6459
6460                 .cache_nice_tries       = 0,
6461                 .busy_idx               = 0,
6462                 .idle_idx               = 0,
6463                 .newidle_idx            = 0,
6464                 .wake_idx               = 0,
6465                 .forkexec_idx           = 0,
6466
6467                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6468                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6469                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6470                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6471                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6472                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6473                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6474                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6475                                         | 0*SD_SERIALIZE
6476                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6477                                         | 0*SD_NUMA
6478                                         | sd_flags
6479                                         ,
6480
6481                 .last_balance           = jiffies,
6482                 .balance_interval       = sd_weight,
6483                 .smt_gain               = 0,
6484                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6485                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6486 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6487                 .name                   = tl->name,
6488 #endif
6489         };
6490
6491         /*
6492          * Convert topological properties into behaviour.
6493          */
6494
6495         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6496                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6497                 sd->imbalance_pct = 110;
6498                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6499
6500         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6501                 sd->imbalance_pct = 117;
6502                 sd->cache_nice_tries = 1;
6503                 sd->busy_idx = 2;
6504
6505 #ifdef CONFIG_NUMA
6506         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6507                 sd->cache_nice_tries = 2;
6508                 sd->busy_idx = 3;
6509                 sd->idle_idx = 2;
6510
6511                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6512                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6513                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6514                                        SD_BALANCE_FORK |
6515                                        SD_WAKE_AFFINE);
6516                 }
6517
6518 #endif
6519         } else {
6520                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6521                 sd->cache_nice_tries = 1;
6522                 sd->busy_idx = 2;
6523                 sd->idle_idx = 1;
6524         }
6525
6526         sd->private = &tl->data;
6527
6528         return sd;
6529 }
6530
6531 /*
6532  * Topology list, bottom-up.
6533  */
6534 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6535 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6536         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6537 #endif
6538 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6539         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6540 #endif
6541         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6542         { NULL, },
6543 };
6544
6545 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6546         default_topology;
6547
6548 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6549         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6550
6551 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6552 {
6553         sched_domain_topology = tl;
6554 }
6555
6556 #ifdef CONFIG_NUMA
6557
6558 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6559 {
6560         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6561 }
6562
6563 static void sched_numa_warn(const char *str)
6564 {
6565         static int done = false;
6566         int i,j;
6567
6568         if (done)
6569                 return;
6570
6571         done = true;
6572
6573         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6574
6575         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6576                 printk(KERN_WARNING "  ");
6577                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6578                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6579                 printk(KERN_CONT "\n");
6580         }
6581         printk(KERN_WARNING "\n");
6582 }
6583
6584 bool find_numa_distance(int distance)
6585 {
6586         int i;
6587
6588         if (distance == node_distance(0, 0))
6589                 return true;
6590
6591         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6592                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6593                         return true;
6594         }
6595
6596         return false;
6597 }
6598
6599 /*
6600  * A system can have three types of NUMA topology:
6601  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6602  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6603  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6604  *
6605  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6606  * topology lies in whether communication between not directly
6607  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6608  * could run), or through backplane controllers. This affects
6609  * placement of programs.
6610  *
6611  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6612  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6613  *   is directly connected.
6614  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6615  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6616  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6617  */
6618 static void init_numa_topology_type(void)
6619 {
6620         int a, b, c, n;
6621
6622         n = sched_max_numa_distance;
6623
6624         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6625                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6626                 return;
6627         }
6628
6629         for_each_online_node(a) {
6630                 for_each_online_node(b) {
6631                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6632                         if (node_distance(a, b) < n)
6633                                 continue;
6634
6635                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6636                         for_each_online_node(c) {
6637                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6638                                     node_distance(b, c) < n) {
6639                                         sched_numa_topology_type =
6640                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6641                                         return;
6642                                 }
6643                         }
6644
6645                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6646                         return;
6647                 }
6648         }
6649 }
6650
6651 static void sched_init_numa(void)
6652 {
6653         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6654         struct sched_domain_topology_level *tl;
6655         int level = 0;
6656         int i, j, k;
6657
6658         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6659         if (!sched_domains_numa_distance)
6660                 return;
6661
6662         /*
6663          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6664          * unique distances in the node_distance() table.
6665          *
6666          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6667          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6668          */
6669         next_distance = curr_distance;
6670         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6671                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6672                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6673                                 int distance = node_distance(i, k);
6674
6675                                 if (distance > curr_distance &&
6676                                     (distance < next_distance ||
6677                                      next_distance == curr_distance))
6678                                         next_distance = distance;
6679
6680                                 /*
6681                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6682                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6683                                  * equally connected to A.
6684                                  */
6685                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6686                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6687
6688                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6689                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6690                         }
6691                         if (next_distance != curr_distance) {
6692                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6693                                 sched_domains_numa_levels = level;
6694                                 curr_distance = next_distance;
6695                         } else break;
6696                 }
6697
6698                 /*
6699                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6700                  */
6701                 if (!sched_debug())
6702                         break;
6703         }
6704
6705         if (!level)
6706                 return;
6707
6708         /*
6709          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6710          * identity distance node_distance(i,i).
6711          *
6712          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6713          * numbers.
6714          */
6715
6716         /*
6717          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6718          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6719          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6720          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6721          * in other functions.
6722          *
6723          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6724          */
6725         sched_domains_numa_levels = 0;
6726
6727         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6728         if (!sched_domains_numa_masks)
6729                 return;
6730
6731         /*
6732          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6733          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6734          */
6735         for (i = 0; i < level; i++) {
6736                 sched_domains_numa_masks[i] =
6737                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6738                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6739                         return;
6740
6741                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6742                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6743                         if (!mask)
6744                                 return;
6745
6746                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6747
6748                         for_each_node(k) {
6749                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6750                                         continue;
6751
6752                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6753                         }
6754                 }
6755         }
6756
6757         /* Compute default topology size */
6758         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6759
6760         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6761                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6762         if (!tl)
6763                 return;
6764
6765         /*
6766          * Copy the default topology bits..
6767          */
6768         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6769                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6770
6771         /*
6772          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6773          */
6774         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6775                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6776                         .mask = sd_numa_mask,
6777                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6778                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6779                         .numa_level = j,
6780                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6781                 };
6782         }
6783
6784         sched_domain_topology = tl;
6785
6786         sched_domains_numa_levels = level;
6787         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6788
6789         init_numa_topology_type();
6790 }
6791
6792 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6793 {
6794         int i, j;
6795         int node = cpu_to_node(cpu);
6796
6797         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6798                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6799                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6800                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6801                 }
6802         }
6803 }
6804
6805 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6806 {
6807         int i, j;
6808         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6809                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6810                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6811         }
6812 }
6813
6814 /*
6815  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6816  * are onlined.
6817  */
6818 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6819                                            unsigned long action,
6820                                            void *hcpu)
6821 {
6822         int cpu = (long)hcpu;
6823
6824         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6825         case CPU_ONLINE:
6826                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6827                 break;
6828
6829         case CPU_DEAD:
6830                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6831                 break;
6832
6833         default:
6834                 return NOTIFY_DONE;
6835         }
6836
6837         return NOTIFY_OK;
6838 }
6839 #else
6840 static inline void sched_init_numa(void)
6841 {
6842 }
6843
6844 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6845                                            unsigned long action,
6846                                            void *hcpu)
6847 {
6848         return 0;
6849 }
6850 #endif /* CONFIG_NUMA */
6851
6852 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6853 {
6854         struct sched_domain_topology_level *tl;
6855         int j;
6856
6857         for_each_sd_topology(tl) {
6858                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6859
6860                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6861                 if (!sdd->sd)
6862                         return -ENOMEM;
6863
6864                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6865                 if (!sdd->sg)
6866                         return -ENOMEM;
6867
6868                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6869                 if (!sdd->sgc)
6870                         return -ENOMEM;
6871
6872                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6873                         struct sched_domain *sd;
6874                         struct sched_group *sg;
6875                         struct sched_group_capacity *sgc;
6876
6877                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6878                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6879                         if (!sd)
6880                                 return -ENOMEM;
6881
6882                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6883
6884                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6885                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6886                         if (!sg)
6887                                 return -ENOMEM;
6888
6889                         sg->next = sg;
6890
6891                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6892
6893                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6894                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6895                         if (!sgc)
6896                                 return -ENOMEM;
6897
6898                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6899                 }
6900         }
6901
6902         return 0;
6903 }
6904
6905 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6906 {
6907         struct sched_domain_topology_level *tl;
6908         int j;
6909
6910         for_each_sd_topology(tl) {
6911                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6912
6913                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6914                         struct sched_domain *sd;
6915
6916                         if (sdd->sd) {
6917                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6918                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6919                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6920                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6921                         }
6922
6923                         if (sdd->sg)
6924                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6925                         if (sdd->sgc)
6926                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6927                 }
6928                 free_percpu(sdd->sd);
6929                 sdd->sd = NULL;
6930                 free_percpu(sdd->sg);
6931                 sdd->sg = NULL;
6932                 free_percpu(sdd->sgc);
6933                 sdd->sgc = NULL;
6934         }
6935 }
6936
6937 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6938                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6939                 struct sched_domain *child, int cpu)
6940 {
6941         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6942         if (!sd)
6943                 return child;
6944
6945         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6946         if (child) {
6947                 sd->level = child->level + 1;
6948                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6949                 child->parent = sd;
6950                 sd->child = child;
6951
6952                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6953                                     sched_domain_span(sd))) {
6954                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6955 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6956                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6957                                         child->name, sd->name);
6958 #endif
6959                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6960                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6961                                    sched_domain_span(sd),
6962                                    sched_domain_span(child));
6963                 }
6964
6965         }
6966         set_domain_attribute(sd, attr);
6967
6968         return sd;
6969 }
6970
6971 /*
6972  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6973  * to the individual cpus
6974  */
6975 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6976                                struct sched_domain_attr *attr)
6977 {
6978         enum s_alloc alloc_state;
6979         struct sched_domain *sd;
6980         struct s_data d;
6981         int i, ret = -ENOMEM;
6982
6983         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6984         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6985                 goto error;
6986
6987         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6988         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6989                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6990
6991                 sd = NULL;
6992                 for_each_sd_topology(tl) {
6993                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6994                         if (tl == sched_domain_topology)
6995                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6996                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6997                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6998                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6999                                 break;
7000                 }
7001         }
7002
7003         /* Build the groups for the domains */
7004         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7005                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7006                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7007                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7008                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7009                                         goto error;
7010                         } else {
7011                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7012                                         goto error;
7013                         }
7014                 }
7015         }
7016
7017         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7018         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7019                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7020                         continue;
7021
7022                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7023                         claim_allocations(i, sd);
7024                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7025                 }
7026         }
7027
7028         /* Attach the domains */
7029         rcu_read_lock();
7030         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7031                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7032                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7033         }
7034         rcu_read_unlock();
7035
7036         ret = 0;
7037 error:
7038         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7039         return ret;
7040 }
7041
7042 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7043 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7044 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7045                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7046
7047 /*
7048  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7049  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7050  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7051  */
7052 static cpumask_var_t fallback_doms;
7053
7054 /*
7055  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7056  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7057  * or 0 if it stayed the same.
7058  */
7059 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7060 {
7061         return 0;
7062 }
7063
7064 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7065 {
7066         int i;
7067         cpumask_var_t *doms;
7068
7069         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7070         if (!doms)
7071                 return NULL;
7072         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7073                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7074                         free_sched_domains(doms, i);
7075                         return NULL;
7076                 }
7077         }
7078         return doms;
7079 }
7080
7081 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7082 {
7083         unsigned int i;
7084         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7085                 free_cpumask_var(doms[i]);
7086         kfree(doms);
7087 }
7088
7089 /*
7090  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7091  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7092  * exclude other special cases in the future.
7093  */
7094 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7095 {
7096         int err;
7097
7098         arch_update_cpu_topology();
7099         ndoms_cur = 1;
7100         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7101         if (!doms_cur)
7102                 doms_cur = &fallback_doms;
7103         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7104         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7105         register_sched_domain_sysctl();
7106
7107         return err;
7108 }
7109
7110 /*
7111  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7112  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7113  */
7114 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7115 {
7116         int i;
7117
7118         rcu_read_lock();
7119         for_each_cpu(i, cpu_map)
7120                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7121         rcu_read_unlock();
7122 }
7123
7124 /* handle null as "default" */
7125 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7126                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7127 {
7128         struct sched_domain_attr tmp;
7129
7130         /* fast path */
7131         if (!new && !cur)
7132                 return 1;
7133
7134         tmp = SD_ATTR_INIT;
7135         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7136                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7137                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7138 }
7139
7140 /*
7141  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7142  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7143  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7144  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7145  *
7146  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7147  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7148  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7149  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7150  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7151  * it as it is.
7152  *
7153  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7154  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7155  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7156  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7157  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7158  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7159  *
7160  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7161  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7162  * and it will not create the default domain.
7163  *
7164  * Call with hotplug lock held
7165  */
7166 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7167                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7168 {
7169         int i, j, n;
7170         int new_topology;
7171
7172         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7173
7174         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7175         unregister_sched_domain_sysctl();
7176
7177         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7178         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7179
7180         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7181
7182         /* Destroy deleted domains */
7183         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7184                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7185                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7186                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7187                                 goto match1;
7188                 }
7189                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7190                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7191 match1:
7192                 ;
7193         }
7194
7195         n = ndoms_cur;
7196         if (doms_new == NULL) {
7197                 n = 0;
7198                 doms_new = &fallback_doms;
7199                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7200                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7201         }
7202
7203         /* Build new domains */
7204         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7205                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7206                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7207                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7208                                 goto match2;
7209                 }
7210                 /* no match - add a new doms_new */
7211                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7212 match2:
7213                 ;
7214         }
7215
7216         /* Remember the new sched domains */
7217         if (doms_cur != &fallback_doms)
7218                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7219         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7220         doms_cur = doms_new;
7221         dattr_cur = dattr_new;
7222         ndoms_cur = ndoms_new;
7223
7224         register_sched_domain_sysctl();
7225
7226         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7227 }
7228
7229 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7230
7231 /*
7232  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7233  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7234  * around partition_sched_domains().
7235  *
7236  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7237  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7238  */
7239 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7240                              void *hcpu)
7241 {
7242         switch (action) {
7243         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7244         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7245
7246                 /*
7247                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7248                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7249                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7250                  * domain, ignoring cpusets.
7251                  */
7252                 num_cpus_frozen--;
7253                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7254                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7255                         break;
7256                 }
7257
7258                 /*
7259                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7260                  * restore the original sched domains by considering the
7261                  * cpuset configurations.
7262                  */
7263
7264         case CPU_ONLINE:
7265                 cpuset_update_active_cpus(true);
7266                 break;
7267         default:
7268                 return NOTIFY_DONE;
7269         }
7270         return NOTIFY_OK;
7271 }
7272
7273 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7274                                void *hcpu)
7275 {
7276         unsigned long flags;
7277         long cpu = (long)hcpu;
7278         struct dl_bw *dl_b;
7279         bool overflow;
7280         int cpus;
7281
7282         switch (action) {
7283         case CPU_DOWN_PREPARE:
7284                 rcu_read_lock_sched();
7285                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7286
7287                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7288                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7289                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7290                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7291
7292                 rcu_read_unlock_sched();
7293
7294                 if (overflow)
7295                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7296                 cpuset_update_active_cpus(false);
7297                 break;
7298         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7299                 num_cpus_frozen++;
7300                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7301                 break;
7302         default:
7303                 return NOTIFY_DONE;
7304         }
7305         return NOTIFY_OK;
7306 }
7307
7308 void __init sched_init_smp(void)
7309 {
7310         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7311
7312         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7313         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7314
7315         sched_init_numa();
7316
7317         /*
7318          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7319          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7320          * happen.
7321          */
7322         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7323         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7324         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7325         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7326                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7327         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7328
7329         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7330         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7331         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7332
7333         init_hrtick();
7334
7335         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7336         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7337                 BUG();
7338         sched_init_granularity();
7339         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7340
7341         init_sched_rt_class();
7342         init_sched_dl_class();
7343 }
7344 #else
7345 void __init sched_init_smp(void)
7346 {
7347         sched_init_granularity();
7348 }
7349 #endif /* CONFIG_SMP */
7350
7351 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7352 {
7353         return in_lock_functions(addr) ||
7354                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7355                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7356 }
7357
7358 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7359 /*
7360  * Default task group.
7361  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7362  */
7363 struct task_group root_task_group;
7364 LIST_HEAD(task_groups);
7365 #endif
7366
7367 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7368
7369 void __init sched_init(void)
7370 {
7371         int i, j;
7372         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7373
7374 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7375         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7376 #endif
7377 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7378         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7379 #endif
7380         if (alloc_size) {
7381                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7382
7383 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7384                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7385                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7386
7387                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7388                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7389
7390 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7391 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7392                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7393                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7394
7395                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7396                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7397
7398 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7399         }
7400 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7401         for_each_possible_cpu(i) {
7402                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7403                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7404         }
7405 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7406
7407         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7408                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7409         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7410                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7411
7412 #ifdef CONFIG_SMP
7413         init_defrootdomain();
7414 #endif
7415
7416 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7417         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7418                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7419 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7420
7421 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7422         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7423         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7424         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7425         autogroup_init(&init_task);
7426
7427 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7428
7429         for_each_possible_cpu(i) {
7430                 struct rq *rq;
7431
7432                 rq = cpu_rq(i);
7433                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7434                 rq->nr_running = 0;
7435                 rq->calc_load_active = 0;
7436                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7437                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7438                 init_rt_rq(&rq->rt);
7439                 init_dl_rq(&rq->dl);
7440 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7441                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7442                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7443                 /*
7444                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7445                  *
7446                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7447                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7448                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7449                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7450                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7451                  * (se->load.weight).
7452                  *
7453                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7454                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7455                  * then A0's share of the cpu resource is:
7456                  *
7457                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7458                  *
7459                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7460                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7461                  */
7462                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7463                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7464 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7465
7466                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7467 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7468                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7469 #endif
7470
7471                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7472                         rq->cpu_load[j] = 0;
7473
7474                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7475
7476 #ifdef CONFIG_SMP
7477                 rq->sd = NULL;
7478                 rq->rd = NULL;
7479                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7480                 rq->balance_callback = NULL;
7481                 rq->active_balance = 0;
7482                 rq->next_balance = jiffies;
7483                 rq->push_cpu = 0;
7484                 rq->cpu = i;
7485                 rq->online = 0;
7486                 rq->idle_stamp = 0;
7487                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7488                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7489
7490                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7491
7492                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7493 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7494                 rq->nohz_flags = 0;
7495 #endif
7496 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7497                 rq->last_sched_tick = 0;
7498 #endif
7499 #endif
7500                 init_rq_hrtick(rq);
7501                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7502         }
7503
7504         set_load_weight(&init_task);
7505
7506 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7507         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7508 #endif
7509
7510         /*
7511          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7512          */
7513         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7514         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7515
7516         /*
7517          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7518          */
7519         current->sched_class = &fair_sched_class;
7520
7521         /*
7522          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7523          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7524          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7525          * when this runqueue becomes "idle".
7526          */
7527         init_idle(current, smp_processor_id());
7528
7529         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7530
7531 #ifdef CONFIG_SMP
7532         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7533         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7534         if (cpu_isolated_map == NULL)
7535                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7536         idle_thread_set_boot_cpu();
7537         set_cpu_rq_start_time();
7538 #endif
7539         init_sched_fair_class();
7540
7541         scheduler_running = 1;
7542 }
7543
7544 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7545 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7546 {
7547         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7548
7549         return (nested == preempt_offset);
7550 }
7551
7552 static int __might_sleep_init_called;
7553 int __init __might_sleep_init(void)
7554 {
7555         __might_sleep_init_called = 1;
7556         return 0;
7557 }
7558 early_initcall(__might_sleep_init);
7559
7560 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7561 {
7562         /*
7563          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7564          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7565          * otherwise we will destroy state.
7566          */
7567         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7568                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7569                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7570                         current->state,
7571                         (void *)current->task_state_change,
7572                         (void *)current->task_state_change);
7573
7574         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7575 }
7576 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7577
7578 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7579 {
7580         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7581
7582         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7583         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7584              !is_idle_task(current)) || oops_in_progress)
7585                 return;
7586         if (system_state != SYSTEM_RUNNING &&
7587             (!__might_sleep_init_called || system_state != SYSTEM_BOOTING))
7588                 return;
7589         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7590                 return;
7591         prev_jiffy = jiffies;
7592
7593         printk(KERN_ERR
7594                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7595                         file, line);
7596         printk(KERN_ERR
7597                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7598                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7599                         current->pid, current->comm);
7600
7601         if (task_stack_end_corrupted(current))
7602                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7603
7604         debug_show_held_locks(current);
7605         if (irqs_disabled())
7606                 print_irqtrace_events(current);
7607 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7608         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7609                 pr_err("Preemption disabled at:");
7610                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7611                 pr_cont("\n");
7612         }
7613 #endif
7614         dump_stack();
7615 }
7616 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7617 #endif
7618
7619 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7620 void normalize_rt_tasks(void)
7621 {
7622         struct task_struct *g, *p;
7623         struct sched_attr attr = {
7624                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7625         };
7626
7627         read_lock(&tasklist_lock);
7628         for_each_process_thread(g, p) {
7629                 /*
7630                  * Only normalize user tasks:
7631                  */
7632                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7633                         continue;
7634
7635                 p->se.exec_start                = 0;
7636 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7637                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7638                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7639                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7640 #endif
7641
7642                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7643                         /*
7644                          * Renice negative nice level userspace
7645                          * tasks back to 0:
7646                          */
7647                         if (task_nice(p) < 0)
7648                                 set_user_nice(p, 0);
7649                         continue;
7650                 }
7651
7652                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7653         }
7654         read_unlock(&tasklist_lock);
7655 }
7656
7657 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7658
7659 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7660 /*
7661  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7662  *
7663  * They can only be called when the whole system has been
7664  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7665  * activity can take place. Using them for anything else would
7666  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7667  * under any other configuration.
7668  */
7669
7670 /**
7671  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7672  * @cpu: the processor in question.
7673  *
7674  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7675  *
7676  * Return: The current task for @cpu.
7677  */
7678 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7679 {
7680         return cpu_curr(cpu);
7681 }
7682
7683 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7684
7685 #ifdef CONFIG_IA64
7686 /**
7687  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7688  * @cpu: the processor in question.
7689  * @p: the task pointer to set.
7690  *
7691  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7692  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7693  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7694  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7695  * and caller must save the original value of the current task (see
7696  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7697  * re-starting the system.
7698  *
7699  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7700  */
7701 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7702 {
7703         cpu_curr(cpu) = p;
7704 }
7705
7706 #endif
7707
7708 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7709 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7710 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7711
7712 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7713 {
7714         free_fair_sched_group(tg);
7715         free_rt_sched_group(tg);
7716         autogroup_free(tg);
7717         kfree(tg);
7718 }
7719
7720 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7721 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7722 {
7723         struct task_group *tg;
7724
7725         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7726         if (!tg)
7727                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7728
7729         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7730                 goto err;
7731
7732         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7733                 goto err;
7734
7735         return tg;
7736
7737 err:
7738         sched_free_group(tg);
7739         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7740 }
7741
7742 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7743 {
7744         unsigned long flags;
7745
7746         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7747         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7748
7749         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7750
7751         tg->parent = parent;
7752         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7753         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7754         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7755 }
7756
7757 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7758 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7759 {
7760         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7761         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7762 }
7763
7764 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7765 {
7766         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7767         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7768 }
7769
7770 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7771 {
7772         unsigned long flags;
7773         int i;
7774
7775         /* end participation in shares distribution */
7776         for_each_possible_cpu(i)
7777                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7778
7779         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7780         list_del_rcu(&tg->list);
7781         list_del_rcu(&tg->siblings);
7782         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7783 }
7784
7785 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7786  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7787  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7788  *      reflect its new group.
7789  */
7790 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7791 {
7792         struct task_group *tg;
7793         int queued, running;
7794         unsigned long flags;
7795         struct rq *rq;
7796
7797         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7798
7799         running = task_current(rq, tsk);
7800         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7801
7802         if (queued)
7803                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
7804         if (unlikely(running))
7805                 put_prev_task(rq, tsk);
7806
7807         /*
7808          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7809          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7810          * to prevent lockdep warnings.
7811          */
7812         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7813                           struct task_group, css);
7814         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7815         tsk->sched_task_group = tg;
7816
7817 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7818         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7819                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7820         else
7821 #endif
7822                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7823
7824         if (unlikely(running))
7825                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7826         if (queued)
7827                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
7828
7829         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7830 }
7831 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7832
7833 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7834 /*
7835  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7836  */
7837 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7838
7839 /* Must be called with tasklist_lock held */
7840 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7841 {
7842         struct task_struct *g, *p;
7843
7844         /*
7845          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7846          */
7847         if (task_group_is_autogroup(tg))
7848                 return 0;
7849
7850         for_each_process_thread(g, p) {
7851                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7852                         return 1;
7853         }
7854
7855         return 0;
7856 }
7857
7858 struct rt_schedulable_data {
7859         struct task_group *tg;
7860         u64 rt_period;
7861         u64 rt_runtime;
7862 };
7863
7864 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7865 {
7866         struct rt_schedulable_data *d = data;
7867         struct task_group *child;
7868         unsigned long total, sum = 0;
7869         u64 period, runtime;
7870
7871         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7872         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7873
7874         if (tg == d->tg) {
7875                 period = d->rt_period;
7876                 runtime = d->rt_runtime;
7877         }
7878
7879         /*
7880          * Cannot have more runtime than the period.
7881          */
7882         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7883                 return -EINVAL;
7884
7885         /*
7886          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7887          */
7888         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7889                 return -EBUSY;
7890
7891         total = to_ratio(period, runtime);
7892
7893         /*
7894          * Nobody can have more than the global setting allows.
7895          */
7896         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7897                 return -EINVAL;
7898
7899         /*
7900          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7901          */
7902         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7903                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7904                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7905
7906                 if (child == d->tg) {
7907                         period = d->rt_period;
7908                         runtime = d->rt_runtime;
7909                 }
7910
7911                 sum += to_ratio(period, runtime);
7912         }
7913
7914         if (sum > total)
7915                 return -EINVAL;
7916
7917         return 0;
7918 }
7919
7920 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7921 {
7922         int ret;
7923
7924         struct rt_schedulable_data data = {
7925                 .tg = tg,
7926                 .rt_period = period,
7927                 .rt_runtime = runtime,
7928         };
7929
7930         rcu_read_lock();
7931         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7932         rcu_read_unlock();
7933
7934         return ret;
7935 }
7936
7937 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7938                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7939 {
7940         int i, err = 0;
7941
7942         /*
7943          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7944          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7945          */
7946         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7947                 return -EINVAL;
7948
7949         /* No period doesn't make any sense. */
7950         if (rt_period == 0)
7951                 return -EINVAL;
7952
7953         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7954         read_lock(&tasklist_lock);
7955         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7956         if (err)
7957                 goto unlock;
7958
7959         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7960         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7961         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7962
7963         for_each_possible_cpu(i) {
7964                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7965
7966                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7967                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7968                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7969         }
7970         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7971 unlock:
7972         read_unlock(&tasklist_lock);
7973         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7974
7975         return err;
7976 }
7977
7978 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7979 {
7980         u64 rt_runtime, rt_period;
7981
7982         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7983         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7984         if (rt_runtime_us < 0)
7985                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7986
7987         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7988 }
7989
7990 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7991 {
7992         u64 rt_runtime_us;
7993
7994         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7995                 return -1;
7996
7997         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7998         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7999         return rt_runtime_us;
8000 }
8001
8002 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8003 {
8004         u64 rt_runtime, rt_period;
8005
8006         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8007         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8008
8009         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8010 }
8011
8012 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8013 {
8014         u64 rt_period_us;
8015
8016         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8017         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8018         return rt_period_us;
8019 }
8020 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8021
8022 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8023 static int sched_rt_global_constraints(void)
8024 {
8025         int ret = 0;
8026
8027         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8028         read_lock(&tasklist_lock);
8029         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8030         read_unlock(&tasklist_lock);
8031         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8032
8033         return ret;
8034 }
8035
8036 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8037 {
8038         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8039         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8040                 return 0;
8041
8042         return 1;
8043 }
8044
8045 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8046 static int sched_rt_global_constraints(void)
8047 {
8048         unsigned long flags;
8049         int i, ret = 0;
8050
8051         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8052         for_each_possible_cpu(i) {
8053                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8054
8055                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8056                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8057                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8058         }
8059         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8060
8061         return ret;
8062 }
8063 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8064
8065 static int sched_dl_global_validate(void)
8066 {
8067         u64 runtime = global_rt_runtime();
8068         u64 period = global_rt_period();
8069         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8070         struct dl_bw *dl_b;
8071         int cpu, ret = 0;
8072         unsigned long flags;
8073
8074         /*
8075          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8076          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8077          * any of the root_domains.
8078          *
8079          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8080          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8081          * solutions is welcome!
8082          */
8083         for_each_possible_cpu(cpu) {
8084                 rcu_read_lock_sched();
8085                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8086
8087                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8088                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8089                         ret = -EBUSY;
8090                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8091
8092                 rcu_read_unlock_sched();
8093
8094                 if (ret)
8095                         break;
8096         }
8097
8098         return ret;
8099 }
8100
8101 static void sched_dl_do_global(void)
8102 {
8103         u64 new_bw = -1;
8104         struct dl_bw *dl_b;
8105         int cpu;
8106         unsigned long flags;
8107
8108         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8109         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8110
8111         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8112                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8113
8114         /*
8115          * FIXME: As above...
8116          */
8117         for_each_possible_cpu(cpu) {
8118                 rcu_read_lock_sched();
8119                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8120
8121                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8122                 dl_b->bw = new_bw;
8123                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8124
8125                 rcu_read_unlock_sched();
8126         }
8127 }
8128
8129 static int sched_rt_global_validate(void)
8130 {
8131         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8132                 return -EINVAL;
8133
8134         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8135                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8136                 return -EINVAL;
8137
8138         return 0;
8139 }
8140
8141 static void sched_rt_do_global(void)
8142 {
8143         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8144         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8145 }
8146
8147 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8148                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8149                 loff_t *ppos)
8150 {
8151         int old_period, old_runtime;
8152         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8153         int ret;
8154
8155         mutex_lock(&mutex);
8156         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8157         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8158
8159         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8160
8161         if (!ret && write) {
8162                 ret = sched_rt_global_validate();
8163                 if (ret)
8164                         goto undo;
8165
8166                 ret = sched_dl_global_validate();
8167                 if (ret)
8168                         goto undo;
8169
8170                 ret = sched_rt_global_constraints();
8171                 if (ret)
8172                         goto undo;
8173
8174                 sched_rt_do_global();
8175                 sched_dl_do_global();
8176         }
8177         if (0) {
8178 undo:
8179                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8180                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8181         }
8182         mutex_unlock(&mutex);
8183
8184         return ret;
8185 }
8186
8187 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8188                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8189                 loff_t *ppos)
8190 {
8191         int ret;
8192         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8193
8194         mutex_lock(&mutex);
8195         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8196         /* make sure that internally we keep jiffies */
8197         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8198         if (!ret && write) {
8199                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8200                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8201         }
8202         mutex_unlock(&mutex);
8203         return ret;
8204 }
8205
8206 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8207
8208 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8209 {
8210         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8211 }
8212
8213 static struct cgroup_subsys_state *
8214 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8215 {
8216         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8217         struct task_group *tg;
8218
8219         if (!parent) {
8220                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8221                 return &root_task_group.css;
8222         }
8223
8224         tg = sched_create_group(parent);
8225         if (IS_ERR(tg))
8226                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8227
8228         sched_online_group(tg, parent);
8229
8230         return &tg->css;
8231 }
8232
8233 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8234 {
8235         struct task_group *tg = css_tg(css);
8236
8237         sched_offline_group(tg);
8238 }
8239
8240 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8241 {
8242         struct task_group *tg = css_tg(css);
8243
8244         /*
8245          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8246          */
8247         sched_free_group(tg);
8248 }
8249
8250 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8251 {
8252         sched_move_task(task);
8253 }
8254
8255 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8256 {
8257         struct task_struct *task;
8258         struct cgroup_subsys_state *css;
8259
8260         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8261 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8262                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8263                         return -EINVAL;
8264 #else
8265                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8266                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8267                         return -EINVAL;
8268 #endif
8269         }
8270         return 0;
8271 }
8272
8273 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8274 {
8275         struct task_struct *task;
8276         struct cgroup_subsys_state *css;
8277
8278         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8279                 sched_move_task(task);
8280 }
8281
8282 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8283 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8284                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8285 {
8286         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8287 }
8288
8289 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8290                                struct cftype *cft)
8291 {
8292         struct task_group *tg = css_tg(css);
8293
8294         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8295 }
8296
8297 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8298 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8299
8300 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8301 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8302
8303 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8304
8305 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8306 {
8307         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8308         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8309
8310         if (tg == &root_task_group)
8311                 return -EINVAL;
8312
8313         /*
8314          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8315          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8316          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8317          */
8318         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8319                 return -EINVAL;
8320
8321         /*
8322          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8323          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8324          * feasibility.
8325          */
8326         if (period > max_cfs_quota_period)
8327                 return -EINVAL;
8328
8329         /*
8330          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8331          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8332          */
8333         get_online_cpus();
8334         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8335         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8336         if (ret)
8337                 goto out_unlock;
8338
8339         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8340         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8341         /*
8342          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8343          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8344          */
8345         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8346                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8347         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8348         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8349         cfs_b->quota = quota;
8350
8351         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8352         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8353         if (runtime_enabled)
8354                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8355         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8356
8357         for_each_online_cpu(i) {
8358                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8359                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8360
8361                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8362                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8363                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8364
8365                 if (cfs_rq->throttled)
8366                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8367                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8368         }
8369         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8370                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8371 out_unlock:
8372         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8373         put_online_cpus();
8374
8375         return ret;
8376 }
8377
8378 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8379 {
8380         u64 quota, period;
8381
8382         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8383         if (cfs_quota_us < 0)
8384                 quota = RUNTIME_INF;
8385         else
8386                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8387
8388         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8389 }
8390
8391 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8392 {
8393         u64 quota_us;
8394
8395         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8396                 return -1;
8397
8398         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8399         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8400
8401         return quota_us;
8402 }
8403
8404 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8405 {
8406         u64 quota, period;
8407
8408         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8409         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8410
8411         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8412 }
8413
8414 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8415 {
8416         u64 cfs_period_us;
8417
8418         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8419         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8420
8421         return cfs_period_us;
8422 }
8423
8424 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8425                                   struct cftype *cft)
8426 {
8427         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8428 }
8429
8430 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8431                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8432 {
8433         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8434 }
8435
8436 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8437                                    struct cftype *cft)
8438 {
8439         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8440 }
8441
8442 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8443                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8444 {
8445         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8446 }
8447
8448 struct cfs_schedulable_data {
8449         struct task_group *tg;
8450         u64 period, quota;
8451 };
8452
8453 /*
8454  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8455  * note: units are usecs
8456  */
8457 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8458                                struct cfs_schedulable_data *d)
8459 {
8460         u64 quota, period;
8461
8462         if (tg == d->tg) {
8463                 period = d->period;
8464                 quota = d->quota;
8465         } else {
8466                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8467                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8468         }
8469
8470         /* note: these should typically be equivalent */
8471         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8472                 return RUNTIME_INF;
8473
8474         return to_ratio(period, quota);
8475 }
8476
8477 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8478 {
8479         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8480         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8481         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8482
8483         if (!tg->parent) {
8484                 quota = RUNTIME_INF;
8485         } else {
8486                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8487
8488                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8489                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8490
8491                 /*
8492                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8493                  * limit is set
8494                  */
8495                 if (quota == RUNTIME_INF)
8496                         quota = parent_quota;
8497                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8498                         return -EINVAL;
8499         }
8500         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8501
8502         return 0;
8503 }
8504
8505 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8506 {
8507         int ret;
8508         struct cfs_schedulable_data data = {
8509                 .tg = tg,
8510                 .period = period,
8511                 .quota = quota,
8512         };
8513
8514         if (quota != RUNTIME_INF) {
8515                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8516                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8517         }
8518
8519         rcu_read_lock();
8520         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8521         rcu_read_unlock();
8522
8523         return ret;
8524 }
8525
8526 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8527 {
8528         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8529         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8530
8531         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8532         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8533         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8534
8535         return 0;
8536 }
8537 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8538 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8539
8540 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8541 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8542                                 struct cftype *cft, s64 val)
8543 {
8544         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8545 }
8546
8547 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8548                                struct cftype *cft)
8549 {
8550         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8551 }
8552
8553 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8554                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8555 {
8556         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8557 }
8558
8559 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8560                                    struct cftype *cft)
8561 {
8562         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8563 }
8564 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8565
8566 static struct cftype cpu_files[] = {
8567 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8568         {
8569                 .name = "shares",
8570                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8571                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8572         },
8573 #endif
8574 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8575         {
8576                 .name = "cfs_quota_us",
8577                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8578                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8579         },
8580         {
8581                 .name = "cfs_period_us",
8582                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8583                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8584         },
8585         {
8586                 .name = "stat",
8587                 .seq_show = cpu_stats_show,
8588         },
8589 #endif
8590 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8591         {
8592                 .name = "rt_runtime_us",
8593                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8594                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8595         },
8596         {
8597                 .name = "rt_period_us",
8598                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8599                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8600         },
8601 #endif
8602         { }     /* terminate */
8603 };
8604
8605 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8606         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8607         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8608         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8609         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8610         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8611         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8612         .allow_attach   = subsys_cgroup_allow_attach,
8613         .legacy_cftypes = cpu_files,
8614         .early_init     = 1,
8615 };
8616
8617 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8618
8619 void dump_cpu_task(int cpu)
8620 {
8621         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8622         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8623 }