Merge commit '3cf2f34' into sched/core, to fix build error
[sfrench/cifs-2.6.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 #ifdef smp_mb__before_atomic
94 void __smp_mb__before_atomic(void)
95 {
96         smp_mb__before_atomic();
97 }
98 EXPORT_SYMBOL(__smp_mb__before_atomic);
99 #endif
100
101 #ifdef smp_mb__after_atomic
102 void __smp_mb__after_atomic(void)
103 {
104         smp_mb__after_atomic();
105 }
106 EXPORT_SYMBOL(__smp_mb__after_atomic);
107 #endif
108
109 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
110 {
111         unsigned long delta;
112         ktime_t soft, hard, now;
113
114         for (;;) {
115                 if (hrtimer_active(period_timer))
116                         break;
117
118                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
119                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
120
121                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
122                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
123                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
124                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
125                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
126         }
127 }
128
129 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
130 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
131
132 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
133
134 void update_rq_clock(struct rq *rq)
135 {
136         s64 delta;
137
138         if (rq->skip_clock_update > 0)
139                 return;
140
141         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
142         rq->clock += delta;
143         update_rq_clock_task(rq, delta);
144 }
145
146 /*
147  * Debugging: various feature bits
148  */
149
150 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
151         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
152
153 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
154 #include "features.h"
155         0;
156
157 #undef SCHED_FEAT
158
159 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
160 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
161         #name ,
162
163 static const char * const sched_feat_names[] = {
164 #include "features.h"
165 };
166
167 #undef SCHED_FEAT
168
169 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
170 {
171         int i;
172
173         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
174                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
175                         seq_puts(m, "NO_");
176                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
177         }
178         seq_puts(m, "\n");
179
180         return 0;
181 }
182
183 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
184
185 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
186 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
187
188 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
189         jump_label_key__##enabled ,
190
191 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
192 #include "features.h"
193 };
194
195 #undef SCHED_FEAT
196
197 static void sched_feat_disable(int i)
198 {
199         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
200                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
201 }
202
203 static void sched_feat_enable(int i)
204 {
205         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
206                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
207 }
208 #else
209 static void sched_feat_disable(int i) { };
210 static void sched_feat_enable(int i) { };
211 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
212
213 static int sched_feat_set(char *cmp)
214 {
215         int i;
216         int neg = 0;
217
218         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
219                 neg = 1;
220                 cmp += 3;
221         }
222
223         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
224                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
225                         if (neg) {
226                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
227                                 sched_feat_disable(i);
228                         } else {
229                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
230                                 sched_feat_enable(i);
231                         }
232                         break;
233                 }
234         }
235
236         return i;
237 }
238
239 static ssize_t
240 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
241                 size_t cnt, loff_t *ppos)
242 {
243         char buf[64];
244         char *cmp;
245         int i;
246
247         if (cnt > 63)
248                 cnt = 63;
249
250         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
251                 return -EFAULT;
252
253         buf[cnt] = 0;
254         cmp = strstrip(buf);
255
256         i = sched_feat_set(cmp);
257         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
258                 return -EINVAL;
259
260         *ppos += cnt;
261
262         return cnt;
263 }
264
265 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
266 {
267         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
268 }
269
270 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
271         .open           = sched_feat_open,
272         .write          = sched_feat_write,
273         .read           = seq_read,
274         .llseek         = seq_lseek,
275         .release        = single_release,
276 };
277
278 static __init int sched_init_debug(void)
279 {
280         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
281                         &sched_feat_fops);
282
283         return 0;
284 }
285 late_initcall(sched_init_debug);
286 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
287
288 /*
289  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
290  * Limited because this is done with IRQs disabled.
291  */
292 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
293
294 /*
295  * period over which we average the RT time consumption, measured
296  * in ms.
297  *
298  * default: 1s
299  */
300 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
301
302 /*
303  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
304  * default: 1s
305  */
306 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
307
308 __read_mostly int scheduler_running;
309
310 /*
311  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
312  * default: 0.95s
313  */
314 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
315
316 /*
317  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
318  */
319 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
320         __acquires(rq->lock)
321 {
322         struct rq *rq;
323
324         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
325
326         for (;;) {
327                 rq = task_rq(p);
328                 raw_spin_lock(&rq->lock);
329                 if (likely(rq == task_rq(p)))
330                         return rq;
331                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
332         }
333 }
334
335 /*
336  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
337  */
338 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
339         __acquires(p->pi_lock)
340         __acquires(rq->lock)
341 {
342         struct rq *rq;
343
344         for (;;) {
345                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
346                 rq = task_rq(p);
347                 raw_spin_lock(&rq->lock);
348                 if (likely(rq == task_rq(p)))
349                         return rq;
350                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
351                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
352         }
353 }
354
355 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
356         __releases(rq->lock)
357 {
358         raw_spin_unlock(&rq->lock);
359 }
360
361 static inline void
362 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
363         __releases(rq->lock)
364         __releases(p->pi_lock)
365 {
366         raw_spin_unlock(&rq->lock);
367         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
368 }
369
370 /*
371  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
372  */
373 static struct rq *this_rq_lock(void)
374         __acquires(rq->lock)
375 {
376         struct rq *rq;
377
378         local_irq_disable();
379         rq = this_rq();
380         raw_spin_lock(&rq->lock);
381
382         return rq;
383 }
384
385 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
386 /*
387  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
388  */
389
390 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
391 {
392         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
393                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
394 }
395
396 /*
397  * High-resolution timer tick.
398  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
399  */
400 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
401 {
402         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
403
404         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
405
406         raw_spin_lock(&rq->lock);
407         update_rq_clock(rq);
408         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
409         raw_spin_unlock(&rq->lock);
410
411         return HRTIMER_NORESTART;
412 }
413
414 #ifdef CONFIG_SMP
415
416 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
417 {
418         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
419         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
420
421         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
422 }
423
424 /*
425  * called from hardirq (IPI) context
426  */
427 static void __hrtick_start(void *arg)
428 {
429         struct rq *rq = arg;
430
431         raw_spin_lock(&rq->lock);
432         __hrtick_restart(rq);
433         rq->hrtick_csd_pending = 0;
434         raw_spin_unlock(&rq->lock);
435 }
436
437 /*
438  * Called to set the hrtick timer state.
439  *
440  * called with rq->lock held and irqs disabled
441  */
442 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
443 {
444         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
445         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
446
447         hrtimer_set_expires(timer, time);
448
449         if (rq == this_rq()) {
450                 __hrtick_restart(rq);
451         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
452                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
453                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
454         }
455 }
456
457 static int
458 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
459 {
460         int cpu = (int)(long)hcpu;
461
462         switch (action) {
463         case CPU_UP_CANCELED:
464         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
465         case CPU_DOWN_PREPARE:
466         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
467         case CPU_DEAD:
468         case CPU_DEAD_FROZEN:
469                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
470                 return NOTIFY_OK;
471         }
472
473         return NOTIFY_DONE;
474 }
475
476 static __init void init_hrtick(void)
477 {
478         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
479 }
480 #else
481 /*
482  * Called to set the hrtick timer state.
483  *
484  * called with rq->lock held and irqs disabled
485  */
486 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
487 {
488         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
489                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
490 }
491
492 static inline void init_hrtick(void)
493 {
494 }
495 #endif /* CONFIG_SMP */
496
497 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
498 {
499 #ifdef CONFIG_SMP
500         rq->hrtick_csd_pending = 0;
501
502         rq->hrtick_csd.flags = 0;
503         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
504         rq->hrtick_csd.info = rq;
505 #endif
506
507         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
508         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
509 }
510 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
511 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
512 {
513 }
514
515 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
516 {
517 }
518
519 static inline void init_hrtick(void)
520 {
521 }
522 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
523
524 /*
525  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
526  */
527 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
528 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
529         for (;;) {                                                      \
530                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
531                 if (__old == __val)                                     \
532                         break;                                          \
533                 __val = __old;                                          \
534         }                                                               \
535         __old;                                                          \
536 })
537
538 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
539 /*
540  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
541  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
542  * spurious IPIs.
543  */
544 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
545 {
546         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
547         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
548 }
549
550 /*
551  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
552  *
553  * If this returns true, then the idle task promises to call
554  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
555  */
556 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
557 {
558         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
559         typeof(ti->flags) old, val = ACCESS_ONCE(ti->flags);
560
561         for (;;) {
562                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
563                         return false;
564                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
565                         return true;
566                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
567                 if (old == val)
568                         break;
569                 val = old;
570         }
571         return true;
572 }
573
574 #else
575 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
576 {
577         set_tsk_need_resched(p);
578         return true;
579 }
580
581 #ifdef CONFIG_SMP
582 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
583 {
584         return false;
585 }
586 #endif
587 #endif
588
589 /*
590  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
591  *
592  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
593  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
594  * the target CPU.
595  */
596 void resched_task(struct task_struct *p)
597 {
598         int cpu;
599
600         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
601
602         if (test_tsk_need_resched(p))
603                 return;
604
605         cpu = task_cpu(p);
606
607         if (cpu == smp_processor_id()) {
608                 set_tsk_need_resched(p);
609                 set_preempt_need_resched();
610                 return;
611         }
612
613         if (set_nr_and_not_polling(p))
614                 smp_send_reschedule(cpu);
615         else
616                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
617 }
618
619 void resched_cpu(int cpu)
620 {
621         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
622         unsigned long flags;
623
624         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
625                 return;
626         resched_task(cpu_curr(cpu));
627         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
628 }
629
630 #ifdef CONFIG_SMP
631 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
632 /*
633  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
634  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
635  *
636  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
637  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
638  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
639  */
640 int get_nohz_timer_target(int pinned)
641 {
642         int cpu = smp_processor_id();
643         int i;
644         struct sched_domain *sd;
645
646         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
647                 return cpu;
648
649         rcu_read_lock();
650         for_each_domain(cpu, sd) {
651                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
652                         if (!idle_cpu(i)) {
653                                 cpu = i;
654                                 goto unlock;
655                         }
656                 }
657         }
658 unlock:
659         rcu_read_unlock();
660         return cpu;
661 }
662 /*
663  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
664  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
665  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
666  * idle system the next event might even be infinite time into the
667  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
668  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
669  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
670  * wheel for the next timer event.
671  */
672 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
673 {
674         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
675
676         if (cpu == smp_processor_id())
677                 return;
678
679         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
680                 smp_send_reschedule(cpu);
681         else
682                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
683 }
684
685 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
686 {
687         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
688                 if (cpu != smp_processor_id() ||
689                     tick_nohz_tick_stopped())
690                         smp_send_reschedule(cpu);
691                 return true;
692         }
693
694         return false;
695 }
696
697 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
698 {
699         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
700                 wake_up_idle_cpu(cpu);
701 }
702
703 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
704 {
705         int cpu = smp_processor_id();
706
707         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
708                 return false;
709
710         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
711                 return true;
712
713         /*
714          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
715          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
716          */
717         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
718         return false;
719 }
720
721 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
722
723 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
724 {
725         return false;
726 }
727
728 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
729
730 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
731 bool sched_can_stop_tick(void)
732 {
733        struct rq *rq;
734
735        rq = this_rq();
736
737        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
738        smp_rmb();
739
740        /* More than one running task need preemption */
741        if (rq->nr_running > 1)
742                return false;
743
744        return true;
745 }
746 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
747
748 void sched_avg_update(struct rq *rq)
749 {
750         s64 period = sched_avg_period();
751
752         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
753                 /*
754                  * Inline assembly required to prevent the compiler
755                  * optimising this loop into a divmod call.
756                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
757                  */
758                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
759                 rq->age_stamp += period;
760                 rq->rt_avg /= 2;
761         }
762 }
763
764 #endif /* CONFIG_SMP */
765
766 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
767                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
768 /*
769  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
770  * node and @up when leaving it for the final time.
771  *
772  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
773  */
774 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
775                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
776 {
777         struct task_group *parent, *child;
778         int ret;
779
780         parent = from;
781
782 down:
783         ret = (*down)(parent, data);
784         if (ret)
785                 goto out;
786         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
787                 parent = child;
788                 goto down;
789
790 up:
791                 continue;
792         }
793         ret = (*up)(parent, data);
794         if (ret || parent == from)
795                 goto out;
796
797         child = parent;
798         parent = parent->parent;
799         if (parent)
800                 goto up;
801 out:
802         return ret;
803 }
804
805 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
806 {
807         return 0;
808 }
809 #endif
810
811 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
812 {
813         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
814         struct load_weight *load = &p->se.load;
815
816         /*
817          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
818          */
819         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
820                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
821                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
822                 return;
823         }
824
825         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
826         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
827 }
828
829 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
830 {
831         update_rq_clock(rq);
832         sched_info_queued(rq, p);
833         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
834 }
835
836 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
837 {
838         update_rq_clock(rq);
839         sched_info_dequeued(rq, p);
840         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
841 }
842
843 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
844 {
845         if (task_contributes_to_load(p))
846                 rq->nr_uninterruptible--;
847
848         enqueue_task(rq, p, flags);
849 }
850
851 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
852 {
853         if (task_contributes_to_load(p))
854                 rq->nr_uninterruptible++;
855
856         dequeue_task(rq, p, flags);
857 }
858
859 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
860 {
861 /*
862  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
863  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
864  */
865 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
866         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
867 #endif
868 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
869         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
870
871         /*
872          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
873          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
874          * {soft,}irq region.
875          *
876          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
877          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
878          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
879          * monotonic.
880          *
881          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
882          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
883          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
884          * atomic ops.
885          */
886         if (irq_delta > delta)
887                 irq_delta = delta;
888
889         rq->prev_irq_time += irq_delta;
890         delta -= irq_delta;
891 #endif
892 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
893         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
894                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
895                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
896
897                 if (unlikely(steal > delta))
898                         steal = delta;
899
900                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
901                 delta -= steal;
902         }
903 #endif
904
905         rq->clock_task += delta;
906
907 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
908         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
909                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
910 #endif
911 }
912
913 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
914 {
915         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
916         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
917
918         if (stop) {
919                 /*
920                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
921                  * userspace knows about and won't get confused about.
922                  *
923                  * Also, it will make PI more or less work without too
924                  * much confusion -- but then, stop work should not
925                  * rely on PI working anyway.
926                  */
927                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
928
929                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
930         }
931
932         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
933
934         if (old_stop) {
935                 /*
936                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
937                  * it can die in pieces.
938                  */
939                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
940         }
941 }
942
943 /*
944  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
945  */
946 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
947 {
948         return p->static_prio;
949 }
950
951 /*
952  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
953  * without taking RT-inheritance into account. Might be
954  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
955  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
956  * estimator recalculates.
957  */
958 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
959 {
960         int prio;
961
962         if (task_has_dl_policy(p))
963                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
964         else if (task_has_rt_policy(p))
965                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
966         else
967                 prio = __normal_prio(p);
968         return prio;
969 }
970
971 /*
972  * Calculate the current priority, i.e. the priority
973  * taken into account by the scheduler. This value might
974  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
975  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
976  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
977  */
978 static int effective_prio(struct task_struct *p)
979 {
980         p->normal_prio = normal_prio(p);
981         /*
982          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
983          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
984          * to the normal priority:
985          */
986         if (!rt_prio(p->prio))
987                 return p->normal_prio;
988         return p->prio;
989 }
990
991 /**
992  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
993  * @p: the task in question.
994  *
995  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
996  */
997 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
998 {
999         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1000 }
1001
1002 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1003                                        const struct sched_class *prev_class,
1004                                        int oldprio)
1005 {
1006         if (prev_class != p->sched_class) {
1007                 if (prev_class->switched_from)
1008                         prev_class->switched_from(rq, p);
1009                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1010         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1011                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1012 }
1013
1014 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1015 {
1016         const struct sched_class *class;
1017
1018         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1019                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1020         } else {
1021                 for_each_class(class) {
1022                         if (class == rq->curr->sched_class)
1023                                 break;
1024                         if (class == p->sched_class) {
1025                                 resched_task(rq->curr);
1026                                 break;
1027                         }
1028                 }
1029         }
1030
1031         /*
1032          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1033          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1034          */
1035         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1036                 rq->skip_clock_update = 1;
1037 }
1038
1039 #ifdef CONFIG_SMP
1040 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1041 {
1042 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1043         /*
1044          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1045          * ttwu() will sort out the placement.
1046          */
1047         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1048                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
1049
1050 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1051         /*
1052          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1053          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1054          *
1055          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1056          * see task_group().
1057          *
1058          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1059          * task_rq_lock().
1060          */
1061         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1062                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1063 #endif
1064 #endif
1065
1066         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1067
1068         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1069                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1070                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1071                 p->se.nr_migrations++;
1072                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1073         }
1074
1075         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1076 }
1077
1078 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1079 {
1080         if (p->on_rq) {
1081                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1082
1083                 src_rq = task_rq(p);
1084                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1085
1086                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1087                 set_task_cpu(p, cpu);
1088                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1089                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1090         } else {
1091                 /*
1092                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1093                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1094                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1095                  */
1096                 p->wake_cpu = cpu;
1097         }
1098 }
1099
1100 struct migration_swap_arg {
1101         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1102         int src_cpu, dst_cpu;
1103 };
1104
1105 static int migrate_swap_stop(void *data)
1106 {
1107         struct migration_swap_arg *arg = data;
1108         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1109         int ret = -EAGAIN;
1110
1111         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1112         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1113
1114         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1115                         &arg->dst_task->pi_lock);
1116         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1117         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1118                 goto unlock;
1119
1120         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1121                 goto unlock;
1122
1123         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1124                 goto unlock;
1125
1126         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1127                 goto unlock;
1128
1129         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1130         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1131
1132         ret = 0;
1133
1134 unlock:
1135         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1136         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1137         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1138
1139         return ret;
1140 }
1141
1142 /*
1143  * Cross migrate two tasks
1144  */
1145 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1146 {
1147         struct migration_swap_arg arg;
1148         int ret = -EINVAL;
1149
1150         arg = (struct migration_swap_arg){
1151                 .src_task = cur,
1152                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1153                 .dst_task = p,
1154                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1155         };
1156
1157         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1158                 goto out;
1159
1160         /*
1161          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1162          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1163          */
1164         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1165                 goto out;
1166
1167         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1168                 goto out;
1169
1170         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1171                 goto out;
1172
1173         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1174         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1175
1176 out:
1177         return ret;
1178 }
1179
1180 struct migration_arg {
1181         struct task_struct *task;
1182         int dest_cpu;
1183 };
1184
1185 static int migration_cpu_stop(void *data);
1186
1187 /*
1188  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1189  *
1190  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1191  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1192  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1193  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1194  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1195  * @p has remained unscheduled the whole time.
1196  *
1197  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1198  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1199  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1200  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1201  * waiting to become inactive.
1202  */
1203 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1204 {
1205         unsigned long flags;
1206         int running, on_rq;
1207         unsigned long ncsw;
1208         struct rq *rq;
1209
1210         for (;;) {
1211                 /*
1212                  * We do the initial early heuristics without holding
1213                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1214                  * the runqueue lock when things look like they will
1215                  * work out!
1216                  */
1217                 rq = task_rq(p);
1218
1219                 /*
1220                  * If the task is actively running on another CPU
1221                  * still, just relax and busy-wait without holding
1222                  * any locks.
1223                  *
1224                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1225                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1226                  * But we don't care, since "task_running()" will
1227                  * return false if the runqueue has changed and p
1228                  * is actually now running somewhere else!
1229                  */
1230                 while (task_running(rq, p)) {
1231                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1232                                 return 0;
1233                         cpu_relax();
1234                 }
1235
1236                 /*
1237                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1238                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1239                  * just go back and repeat.
1240                  */
1241                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1242                 trace_sched_wait_task(p);
1243                 running = task_running(rq, p);
1244                 on_rq = p->on_rq;
1245                 ncsw = 0;
1246                 if (!match_state || p->state == match_state)
1247                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1248                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1249
1250                 /*
1251                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1252                  */
1253                 if (unlikely(!ncsw))
1254                         break;
1255
1256                 /*
1257                  * Was it really running after all now that we
1258                  * checked with the proper locks actually held?
1259                  *
1260                  * Oops. Go back and try again..
1261                  */
1262                 if (unlikely(running)) {
1263                         cpu_relax();
1264                         continue;
1265                 }
1266
1267                 /*
1268                  * It's not enough that it's not actively running,
1269                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1270                  * preempted!
1271                  *
1272                  * So if it was still runnable (but just not actively
1273                  * running right now), it's preempted, and we should
1274                  * yield - it could be a while.
1275                  */
1276                 if (unlikely(on_rq)) {
1277                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1278
1279                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1280                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1281                         continue;
1282                 }
1283
1284                 /*
1285                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1286                  * runnable, which means that it will never become
1287                  * running in the future either. We're all done!
1288                  */
1289                 break;
1290         }
1291
1292         return ncsw;
1293 }
1294
1295 /***
1296  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1297  * @p: the to-be-kicked thread
1298  *
1299  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1300  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1301  *
1302  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1303  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1304  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1305  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1306  * achieved as well.
1307  */
1308 void kick_process(struct task_struct *p)
1309 {
1310         int cpu;
1311
1312         preempt_disable();
1313         cpu = task_cpu(p);
1314         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1315                 smp_send_reschedule(cpu);
1316         preempt_enable();
1317 }
1318 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1319 #endif /* CONFIG_SMP */
1320
1321 #ifdef CONFIG_SMP
1322 /*
1323  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1324  */
1325 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1326 {
1327         int nid = cpu_to_node(cpu);
1328         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1329         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1330         int dest_cpu;
1331
1332         /*
1333          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1334          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1335          * select the cpu on the other node.
1336          */
1337         if (nid != -1) {
1338                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1339
1340                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1341                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1342                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1343                                 continue;
1344                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1345                                 continue;
1346                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1347                                 return dest_cpu;
1348                 }
1349         }
1350
1351         for (;;) {
1352                 /* Any allowed, online CPU? */
1353                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1354                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1355                                 continue;
1356                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1357                                 continue;
1358                         goto out;
1359                 }
1360
1361                 switch (state) {
1362                 case cpuset:
1363                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1364                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1365                         state = possible;
1366                         break;
1367
1368                 case possible:
1369                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1370                         state = fail;
1371                         break;
1372
1373                 case fail:
1374                         BUG();
1375                         break;
1376                 }
1377         }
1378
1379 out:
1380         if (state != cpuset) {
1381                 /*
1382                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1383                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1384                  * leave kernel.
1385                  */
1386                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1387                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1388                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1389                 }
1390         }
1391
1392         return dest_cpu;
1393 }
1394
1395 /*
1396  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1397  */
1398 static inline
1399 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1400 {
1401         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1402
1403         /*
1404          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1405          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1406          * cpu.
1407          *
1408          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1409          *
1410          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1411          *   not worry about this generic constraint ]
1412          */
1413         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1414                      !cpu_online(cpu)))
1415                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1416
1417         return cpu;
1418 }
1419
1420 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1421 {
1422         s64 diff = sample - *avg;
1423         *avg += diff >> 3;
1424 }
1425 #endif
1426
1427 static void
1428 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1429 {
1430 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1431         struct rq *rq = this_rq();
1432
1433 #ifdef CONFIG_SMP
1434         int this_cpu = smp_processor_id();
1435
1436         if (cpu == this_cpu) {
1437                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1438                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1439         } else {
1440                 struct sched_domain *sd;
1441
1442                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1443                 rcu_read_lock();
1444                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1445                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1446                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1447                                 break;
1448                         }
1449                 }
1450                 rcu_read_unlock();
1451         }
1452
1453         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1454                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1455
1456 #endif /* CONFIG_SMP */
1457
1458         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1459         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1460
1461         if (wake_flags & WF_SYNC)
1462                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1463
1464 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1465 }
1466
1467 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1468 {
1469         activate_task(rq, p, en_flags);
1470         p->on_rq = 1;
1471
1472         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1473         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1474                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1475 }
1476
1477 /*
1478  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1479  */
1480 static void
1481 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1482 {
1483         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1484         trace_sched_wakeup(p, true);
1485
1486         p->state = TASK_RUNNING;
1487 #ifdef CONFIG_SMP
1488         if (p->sched_class->task_woken)
1489                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1490
1491         if (rq->idle_stamp) {
1492                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1493                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1494
1495                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1496
1497                 if (rq->avg_idle > max)
1498                         rq->avg_idle = max;
1499
1500                 rq->idle_stamp = 0;
1501         }
1502 #endif
1503 }
1504
1505 static void
1506 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1507 {
1508 #ifdef CONFIG_SMP
1509         if (p->sched_contributes_to_load)
1510                 rq->nr_uninterruptible--;
1511 #endif
1512
1513         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1514         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1515 }
1516
1517 /*
1518  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1519  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1520  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1521  * the task is still ->on_rq.
1522  */
1523 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1524 {
1525         struct rq *rq;
1526         int ret = 0;
1527
1528         rq = __task_rq_lock(p);
1529         if (p->on_rq) {
1530                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1531                 update_rq_clock(rq);
1532                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1533                 ret = 1;
1534         }
1535         __task_rq_unlock(rq);
1536
1537         return ret;
1538 }
1539
1540 #ifdef CONFIG_SMP
1541 void sched_ttwu_pending(void)
1542 {
1543         struct rq *rq = this_rq();
1544         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1545         struct task_struct *p;
1546         unsigned long flags;
1547
1548         if (!llist)
1549                 return;
1550
1551         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1552
1553         while (llist) {
1554                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1555                 llist = llist_next(llist);
1556                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1557         }
1558
1559         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1560 }
1561
1562 void scheduler_ipi(void)
1563 {
1564         /*
1565          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1566          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1567          * this IPI.
1568          */
1569         preempt_fold_need_resched();
1570
1571         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1572                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1573                         && !got_nohz_idle_kick())
1574                 return;
1575
1576         /*
1577          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1578          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1579          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1580          * we do call them.
1581          *
1582          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1583          * properly.
1584          *
1585          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1586          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1587          * somewhat pessimize the simple resched case.
1588          */
1589         irq_enter();
1590         tick_nohz_full_check();
1591         sched_ttwu_pending();
1592
1593         /*
1594          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1595          */
1596         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1597                 this_rq()->idle_balance = 1;
1598                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1599         }
1600         irq_exit();
1601 }
1602
1603 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1604 {
1605         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1606
1607         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1608                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1609                         smp_send_reschedule(cpu);
1610                 else
1611                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1612         }
1613 }
1614
1615 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1616 {
1617         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1618 }
1619 #endif /* CONFIG_SMP */
1620
1621 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1622 {
1623         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1624
1625 #if defined(CONFIG_SMP)
1626         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1627                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1628                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1629                 return;
1630         }
1631 #endif
1632
1633         raw_spin_lock(&rq->lock);
1634         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1635         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1636 }
1637
1638 /**
1639  * try_to_wake_up - wake up a thread
1640  * @p: the thread to be awakened
1641  * @state: the mask of task states that can be woken
1642  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1643  *
1644  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1645  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1646  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1647  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1648  * runnable without the overhead of this.
1649  *
1650  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1651  * or @state didn't match @p's state.
1652  */
1653 static int
1654 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1655 {
1656         unsigned long flags;
1657         int cpu, success = 0;
1658
1659         /*
1660          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1661          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1662          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1663          * set_current_state() the waiting thread does.
1664          */
1665         smp_mb__before_spinlock();
1666         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1667         if (!(p->state & state))
1668                 goto out;
1669
1670         success = 1; /* we're going to change ->state */
1671         cpu = task_cpu(p);
1672
1673         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1674                 goto stat;
1675
1676 #ifdef CONFIG_SMP
1677         /*
1678          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1679          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1680          */
1681         while (p->on_cpu)
1682                 cpu_relax();
1683         /*
1684          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1685          */
1686         smp_rmb();
1687
1688         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1689         p->state = TASK_WAKING;
1690
1691         if (p->sched_class->task_waking)
1692                 p->sched_class->task_waking(p);
1693
1694         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1695         if (task_cpu(p) != cpu) {
1696                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1697                 set_task_cpu(p, cpu);
1698         }
1699 #endif /* CONFIG_SMP */
1700
1701         ttwu_queue(p, cpu);
1702 stat:
1703         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1704 out:
1705         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1706
1707         return success;
1708 }
1709
1710 /**
1711  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1712  * @p: the thread to be awakened
1713  *
1714  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1715  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1716  * the current task.
1717  */
1718 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1719 {
1720         struct rq *rq = task_rq(p);
1721
1722         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1723             WARN_ON_ONCE(p == current))
1724                 return;
1725
1726         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1727
1728         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1729                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1730                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1731                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1732         }
1733
1734         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1735                 goto out;
1736
1737         if (!p->on_rq)
1738                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1739
1740         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1741         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1742 out:
1743         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1744 }
1745
1746 /**
1747  * wake_up_process - Wake up a specific process
1748  * @p: The process to be woken up.
1749  *
1750  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1751  * processes.
1752  *
1753  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1754  *
1755  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1756  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1757  */
1758 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1759 {
1760         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1761         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1762 }
1763 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1764
1765 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1766 {
1767         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1768 }
1769
1770 /*
1771  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1772  * p is forked by current.
1773  *
1774  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1775  */
1776 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1777 {
1778         p->on_rq                        = 0;
1779
1780         p->se.on_rq                     = 0;
1781         p->se.exec_start                = 0;
1782         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1783         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1784         p->se.nr_migrations             = 0;
1785         p->se.vruntime                  = 0;
1786         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1787
1788 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1789         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1790 #endif
1791
1792         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1793         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1794         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1795         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1796         p->dl.dl_period = 0;
1797         p->dl.flags = 0;
1798
1799         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1800
1801 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1802         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1803 #endif
1804
1805 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1806         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1807                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1808                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1809         }
1810
1811         if (clone_flags & CLONE_VM)
1812                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1813         else
1814                 p->numa_preferred_nid = -1;
1815
1816         p->node_stamp = 0ULL;
1817         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1818         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1819         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1820         p->numa_faults_memory = NULL;
1821         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1822         p->last_task_numa_placement = 0;
1823         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1824
1825         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1826         p->numa_group = NULL;
1827 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1828 }
1829
1830 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1831 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1832 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1833 {
1834         if (enabled)
1835                 sched_feat_set("NUMA");
1836         else
1837                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1838 }
1839 #else
1840 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1841
1842 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1843 {
1844         numabalancing_enabled = enabled;
1845 }
1846 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1847
1848 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1849 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1850                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1851 {
1852         struct ctl_table t;
1853         int err;
1854         int state = numabalancing_enabled;
1855
1856         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1857                 return -EPERM;
1858
1859         t = *table;
1860         t.data = &state;
1861         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1862         if (err < 0)
1863                 return err;
1864         if (write)
1865                 set_numabalancing_state(state);
1866         return err;
1867 }
1868 #endif
1869 #endif
1870
1871 /*
1872  * fork()/clone()-time setup:
1873  */
1874 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1875 {
1876         unsigned long flags;
1877         int cpu = get_cpu();
1878
1879         __sched_fork(clone_flags, p);
1880         /*
1881          * We mark the process as running here. This guarantees that
1882          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1883          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1884          */
1885         p->state = TASK_RUNNING;
1886
1887         /*
1888          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1889          */
1890         p->prio = current->normal_prio;
1891
1892         /*
1893          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1894          */
1895         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1896                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1897                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1898                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1899                         p->rt_priority = 0;
1900                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1901                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1902
1903                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1904                 set_load_weight(p);
1905
1906                 /*
1907                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1908                  * fulfilled its duty:
1909                  */
1910                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1911         }
1912
1913         if (dl_prio(p->prio)) {
1914                 put_cpu();
1915                 return -EAGAIN;
1916         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1917                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1918         } else {
1919                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1920         }
1921
1922         if (p->sched_class->task_fork)
1923                 p->sched_class->task_fork(p);
1924
1925         /*
1926          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1927          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1928          * is ran before sched_fork().
1929          *
1930          * Silence PROVE_RCU.
1931          */
1932         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1933         set_task_cpu(p, cpu);
1934         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1935
1936 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1937         if (likely(sched_info_on()))
1938                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1939 #endif
1940 #if defined(CONFIG_SMP)
1941         p->on_cpu = 0;
1942 #endif
1943         init_task_preempt_count(p);
1944 #ifdef CONFIG_SMP
1945         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1946         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1947 #endif
1948
1949         put_cpu();
1950         return 0;
1951 }
1952
1953 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1954 {
1955         if (runtime == RUNTIME_INF)
1956                 return 1ULL << 20;
1957
1958         /*
1959          * Doing this here saves a lot of checks in all
1960          * the calling paths, and returning zero seems
1961          * safe for them anyway.
1962          */
1963         if (period == 0)
1964                 return 0;
1965
1966         return div64_u64(runtime << 20, period);
1967 }
1968
1969 #ifdef CONFIG_SMP
1970 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1971 {
1972         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1973 }
1974
1975 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1976 {
1977         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1978         int cpus = 0;
1979
1980         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1981                 cpus++;
1982
1983         return cpus;
1984 }
1985 #else
1986 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1987 {
1988         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1989 }
1990
1991 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1992 {
1993         return 1;
1994 }
1995 #endif
1996
1997 static inline
1998 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1999 {
2000         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
2001 }
2002
2003 static inline
2004 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2005 {
2006         dl_b->total_bw += tsk_bw;
2007 }
2008
2009 static inline
2010 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
2011 {
2012         return dl_b->bw != -1 &&
2013                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
2014 }
2015
2016 /*
2017  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2018  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2019  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2020  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2021  *
2022  * This function is called while holding p's rq->lock.
2023  */
2024 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2025                        const struct sched_attr *attr)
2026 {
2027
2028         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2029         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2030         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2031         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2032         int cpus, err = -1;
2033
2034         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2035                 return 0;
2036
2037         /*
2038          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2039          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2040          * allocated bandwidth of the container.
2041          */
2042         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2043         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2044         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2045             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2046                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2047                 err = 0;
2048         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2049                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2050                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2051                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2052                 err = 0;
2053         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2054                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2055                 err = 0;
2056         }
2057         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2058
2059         return err;
2060 }
2061
2062 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2063
2064 /*
2065  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2066  *
2067  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2068  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2069  * on the runqueue and wakes it.
2070  */
2071 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2072 {
2073         unsigned long flags;
2074         struct rq *rq;
2075
2076         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2077 #ifdef CONFIG_SMP
2078         /*
2079          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2080          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2081          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2082          */
2083         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2084 #endif
2085
2086         /* Initialize new task's runnable average */
2087         init_task_runnable_average(p);
2088         rq = __task_rq_lock(p);
2089         activate_task(rq, p, 0);
2090         p->on_rq = 1;
2091         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2092         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2093 #ifdef CONFIG_SMP
2094         if (p->sched_class->task_woken)
2095                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2096 #endif
2097         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2098 }
2099
2100 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2101
2102 /**
2103  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2104  * @notifier: notifier struct to register
2105  */
2106 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2107 {
2108         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2109 }
2110 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2111
2112 /**
2113  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2114  * @notifier: notifier struct to unregister
2115  *
2116  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2117  */
2118 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2119 {
2120         hlist_del(&notifier->link);
2121 }
2122 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2123
2124 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2125 {
2126         struct preempt_notifier *notifier;
2127
2128         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2129                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2130 }
2131
2132 static void
2133 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2134                                  struct task_struct *next)
2135 {
2136         struct preempt_notifier *notifier;
2137
2138         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2139                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2140 }
2141
2142 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2143
2144 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2145 {
2146 }
2147
2148 static void
2149 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2150                                  struct task_struct *next)
2151 {
2152 }
2153
2154 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2155
2156 /**
2157  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2158  * @rq: the runqueue preparing to switch
2159  * @prev: the current task that is being switched out
2160  * @next: the task we are going to switch to.
2161  *
2162  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2163  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2164  * switch.
2165  *
2166  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2167  * hooks.
2168  */
2169 static inline void
2170 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2171                     struct task_struct *next)
2172 {
2173         trace_sched_switch(prev, next);
2174         sched_info_switch(rq, prev, next);
2175         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2176         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2177         prepare_lock_switch(rq, next);
2178         prepare_arch_switch(next);
2179 }
2180
2181 /**
2182  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2183  * @rq: runqueue associated with task-switch
2184  * @prev: the thread we just switched away from.
2185  *
2186  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2187  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2188  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2189  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2190  *
2191  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2192  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2193  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2194  * details.)
2195  */
2196 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2197         __releases(rq->lock)
2198 {
2199         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2200         long prev_state;
2201
2202         rq->prev_mm = NULL;
2203
2204         /*
2205          * A task struct has one reference for the use as "current".
2206          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2207          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2208          * the scheduled task must drop that reference.
2209          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2210          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2211          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2212          * be dropped twice.
2213          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2214          */
2215         prev_state = prev->state;
2216         vtime_task_switch(prev);
2217         finish_arch_switch(prev);
2218         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2219         finish_lock_switch(rq, prev);
2220         finish_arch_post_lock_switch();
2221
2222         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2223         if (mm)
2224                 mmdrop(mm);
2225         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2226                 if (prev->sched_class->task_dead)
2227                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2228
2229                 /*
2230                  * Remove function-return probe instances associated with this
2231                  * task and put them back on the free list.
2232                  */
2233                 kprobe_flush_task(prev);
2234                 put_task_struct(prev);
2235         }
2236
2237         tick_nohz_task_switch(current);
2238 }
2239
2240 #ifdef CONFIG_SMP
2241
2242 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2243 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2244 {
2245         if (rq->post_schedule) {
2246                 unsigned long flags;
2247
2248                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2249                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2250                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2251                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2252
2253                 rq->post_schedule = 0;
2254         }
2255 }
2256
2257 #else
2258
2259 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2260 {
2261 }
2262
2263 #endif
2264
2265 /**
2266  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2267  * @prev: the thread we just switched away from.
2268  */
2269 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2270         __releases(rq->lock)
2271 {
2272         struct rq *rq = this_rq();
2273
2274         finish_task_switch(rq, prev);
2275
2276         /*
2277          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2278          * task_switch?
2279          */
2280         post_schedule(rq);
2281
2282 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2283         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2284         preempt_enable();
2285 #endif
2286         if (current->set_child_tid)
2287                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2288 }
2289
2290 /*
2291  * context_switch - switch to the new MM and the new
2292  * thread's register state.
2293  */
2294 static inline void
2295 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2296                struct task_struct *next)
2297 {
2298         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2299
2300         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2301
2302         mm = next->mm;
2303         oldmm = prev->active_mm;
2304         /*
2305          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2306          * combine the page table reload and the switch backend into
2307          * one hypercall.
2308          */
2309         arch_start_context_switch(prev);
2310
2311         if (!mm) {
2312                 next->active_mm = oldmm;
2313                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2314                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2315         } else
2316                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2317
2318         if (!prev->mm) {
2319                 prev->active_mm = NULL;
2320                 rq->prev_mm = oldmm;
2321         }
2322         /*
2323          * Since the runqueue lock will be released by the next
2324          * task (which is an invalid locking op but in the case
2325          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2326          * do an early lockdep release here:
2327          */
2328 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2329         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2330 #endif
2331
2332         context_tracking_task_switch(prev, next);
2333         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2334         switch_to(prev, next, prev);
2335
2336         barrier();
2337         /*
2338          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2339          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2340          * frame will be invalid.
2341          */
2342         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2343 }
2344
2345 /*
2346  * nr_running and nr_context_switches:
2347  *
2348  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2349  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2350  */
2351 unsigned long nr_running(void)
2352 {
2353         unsigned long i, sum = 0;
2354
2355         for_each_online_cpu(i)
2356                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2357
2358         return sum;
2359 }
2360
2361 unsigned long long nr_context_switches(void)
2362 {
2363         int i;
2364         unsigned long long sum = 0;
2365
2366         for_each_possible_cpu(i)
2367                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2368
2369         return sum;
2370 }
2371
2372 unsigned long nr_iowait(void)
2373 {
2374         unsigned long i, sum = 0;
2375
2376         for_each_possible_cpu(i)
2377                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2378
2379         return sum;
2380 }
2381
2382 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2383 {
2384         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2385         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2386 }
2387
2388 #ifdef CONFIG_SMP
2389
2390 /*
2391  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2392  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2393  */
2394 void sched_exec(void)
2395 {
2396         struct task_struct *p = current;
2397         unsigned long flags;
2398         int dest_cpu;
2399
2400         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2401         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2402         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2403                 goto unlock;
2404
2405         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2406                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2407
2408                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2409                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2410                 return;
2411         }
2412 unlock:
2413         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2414 }
2415
2416 #endif
2417
2418 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2419 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2420
2421 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2422 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2423
2424 /*
2425  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2426  * @p in case that task is currently running.
2427  *
2428  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2429  */
2430 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2431 {
2432         u64 ns = 0;
2433
2434         if (task_current(rq, p)) {
2435                 update_rq_clock(rq);
2436                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2437                 if ((s64)ns < 0)
2438                         ns = 0;
2439         }
2440
2441         return ns;
2442 }
2443
2444 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2445 {
2446         unsigned long flags;
2447         struct rq *rq;
2448         u64 ns = 0;
2449
2450         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2451         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2452         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2453
2454         return ns;
2455 }
2456
2457 /*
2458  * Return accounted runtime for the task.
2459  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2460  * pending runtime that have not been accounted yet.
2461  */
2462 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2463 {
2464         unsigned long flags;
2465         struct rq *rq;
2466         u64 ns = 0;
2467
2468 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2469         /*
2470          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2471          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2472          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2473          *
2474          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2475          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2476          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2477          */
2478         if (!p->on_cpu)
2479                 return p->se.sum_exec_runtime;
2480 #endif
2481
2482         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2483         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2484         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2485
2486         return ns;
2487 }
2488
2489 /*
2490  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2491  * We call it with interrupts disabled.
2492  */
2493 void scheduler_tick(void)
2494 {
2495         int cpu = smp_processor_id();
2496         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2497         struct task_struct *curr = rq->curr;
2498
2499         sched_clock_tick();
2500
2501         raw_spin_lock(&rq->lock);
2502         update_rq_clock(rq);
2503         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2504         update_cpu_load_active(rq);
2505         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2506
2507         perf_event_task_tick();
2508
2509 #ifdef CONFIG_SMP
2510         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2511         trigger_load_balance(rq);
2512 #endif
2513         rq_last_tick_reset(rq);
2514 }
2515
2516 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2517 /**
2518  * scheduler_tick_max_deferment
2519  *
2520  * Keep at least one tick per second when a single
2521  * active task is running because the scheduler doesn't
2522  * yet completely support full dynticks environment.
2523  *
2524  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2525  * balancing, etc... continue to move forward, even
2526  * with a very low granularity.
2527  *
2528  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2529  */
2530 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2531 {
2532         struct rq *rq = this_rq();
2533         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2534
2535         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2536
2537         if (time_before_eq(next, now))
2538                 return 0;
2539
2540         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2541 }
2542 #endif
2543
2544 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2545 {
2546         if (in_lock_functions(addr)) {
2547                 addr = CALLER_ADDR2;
2548                 if (in_lock_functions(addr))
2549                         addr = CALLER_ADDR3;
2550         }
2551         return addr;
2552 }
2553
2554 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2555                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2556
2557 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2558 {
2559 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2560         /*
2561          * Underflow?
2562          */
2563         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2564                 return;
2565 #endif
2566         __preempt_count_add(val);
2567 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2568         /*
2569          * Spinlock count overflowing soon?
2570          */
2571         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2572                                 PREEMPT_MASK - 10);
2573 #endif
2574         if (preempt_count() == val) {
2575                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2576 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2577                 current->preempt_disable_ip = ip;
2578 #endif
2579                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2580         }
2581 }
2582 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2583
2584 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2585 {
2586 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2587         /*
2588          * Underflow?
2589          */
2590         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2591                 return;
2592         /*
2593          * Is the spinlock portion underflowing?
2594          */
2595         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2596                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2597                 return;
2598 #endif
2599
2600         if (preempt_count() == val)
2601                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2602         __preempt_count_sub(val);
2603 }
2604 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2605
2606 #endif
2607
2608 /*
2609  * Print scheduling while atomic bug:
2610  */
2611 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2612 {
2613         if (oops_in_progress)
2614                 return;
2615
2616         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2617                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2618
2619         debug_show_held_locks(prev);
2620         print_modules();
2621         if (irqs_disabled())
2622                 print_irqtrace_events(prev);
2623 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2624         if (in_atomic_preempt_off()) {
2625                 pr_err("Preemption disabled at:");
2626                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2627                 pr_cont("\n");
2628         }
2629 #endif
2630         dump_stack();
2631         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2632 }
2633
2634 /*
2635  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2636  */
2637 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2638 {
2639         /*
2640          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2641          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2642          * if we are scheduling when we should not.
2643          */
2644         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2645                 __schedule_bug(prev);
2646         rcu_sleep_check();
2647
2648         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2649
2650         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2651 }
2652
2653 /*
2654  * Pick up the highest-prio task:
2655  */
2656 static inline struct task_struct *
2657 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2658 {
2659         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2660         struct task_struct *p;
2661
2662         /*
2663          * Optimization: we know that if all tasks are in
2664          * the fair class we can call that function directly:
2665          */
2666         if (likely(prev->sched_class == class &&
2667                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2668                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2669                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2670                         goto again;
2671
2672                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2673                 if (unlikely(!p))
2674                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2675
2676                 return p;
2677         }
2678
2679 again:
2680         for_each_class(class) {
2681                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2682                 if (p) {
2683                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2684                                 goto again;
2685                         return p;
2686                 }
2687         }
2688
2689         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2690 }
2691
2692 /*
2693  * __schedule() is the main scheduler function.
2694  *
2695  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2696  *
2697  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2698  *
2699  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2700  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2701  *
2702  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2703  *      interrupt handler scheduler_tick().
2704  *
2705  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2706  *      task to the run-queue and that's it.
2707  *
2708  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2709  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2710  *      called on the nearest possible occasion:
2711  *
2712  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2713  *
2714  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2715  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2716  *           spin_unlock()!)
2717  *
2718  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2719  *           preemptible context
2720  *
2721  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2722  *         then at the next:
2723  *
2724  *          - cond_resched() call
2725  *          - explicit schedule() call
2726  *          - return from syscall or exception to user-space
2727  *          - return from interrupt-handler to user-space
2728  */
2729 static void __sched __schedule(void)
2730 {
2731         struct task_struct *prev, *next;
2732         unsigned long *switch_count;
2733         struct rq *rq;
2734         int cpu;
2735
2736 need_resched:
2737         preempt_disable();
2738         cpu = smp_processor_id();
2739         rq = cpu_rq(cpu);
2740         rcu_note_context_switch(cpu);
2741         prev = rq->curr;
2742
2743         schedule_debug(prev);
2744
2745         if (sched_feat(HRTICK))
2746                 hrtick_clear(rq);
2747
2748         /*
2749          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2750          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2751          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2752          */
2753         smp_mb__before_spinlock();
2754         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2755
2756         switch_count = &prev->nivcsw;
2757         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2758                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2759                         prev->state = TASK_RUNNING;
2760                 } else {
2761                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2762                         prev->on_rq = 0;
2763
2764                         /*
2765                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2766                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2767                          * concurrency.
2768                          */
2769                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2770                                 struct task_struct *to_wakeup;
2771
2772                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2773                                 if (to_wakeup)
2774                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2775                         }
2776                 }
2777                 switch_count = &prev->nvcsw;
2778         }
2779
2780         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2781                 update_rq_clock(rq);
2782
2783         next = pick_next_task(rq, prev);
2784         clear_tsk_need_resched(prev);
2785         clear_preempt_need_resched();
2786         rq->skip_clock_update = 0;
2787
2788         if (likely(prev != next)) {
2789                 rq->nr_switches++;
2790                 rq->curr = next;
2791                 ++*switch_count;
2792
2793                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2794                 /*
2795                  * The context switch have flipped the stack from under us
2796                  * and restored the local variables which were saved when
2797                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2798                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2799                  */
2800                 cpu = smp_processor_id();
2801                 rq = cpu_rq(cpu);
2802         } else
2803                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2804
2805         post_schedule(rq);
2806
2807         sched_preempt_enable_no_resched();
2808         if (need_resched())
2809                 goto need_resched;
2810 }
2811
2812 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2813 {
2814         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2815                 return;
2816         /*
2817          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2818          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2819          */
2820         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2821                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2822 }
2823
2824 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2825 {
2826         struct task_struct *tsk = current;
2827
2828         sched_submit_work(tsk);
2829         __schedule();
2830 }
2831 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2832
2833 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2834 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2835 {
2836         /*
2837          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2838          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2839          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2840          * we find a better solution.
2841          */
2842         user_exit();
2843         schedule();
2844         user_enter();
2845 }
2846 #endif
2847
2848 /**
2849  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2850  *
2851  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2852  */
2853 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2854 {
2855         sched_preempt_enable_no_resched();
2856         schedule();
2857         preempt_disable();
2858 }
2859
2860 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2861 /*
2862  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2863  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2864  * occur there and call schedule directly.
2865  */
2866 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2867 {
2868         /*
2869          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2870          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2871          */
2872         if (likely(!preemptible()))
2873                 return;
2874
2875         do {
2876                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2877                 __schedule();
2878                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2879
2880                 /*
2881                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2882                  * between schedule and now.
2883                  */
2884                 barrier();
2885         } while (need_resched());
2886 }
2887 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2888 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2889
2890 /*
2891  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2892  * off of irq context.
2893  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2894  * protect us against recursive calling from irq.
2895  */
2896 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
2897 {
2898         enum ctx_state prev_state;
2899
2900         /* Catch callers which need to be fixed */
2901         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2902
2903         prev_state = exception_enter();
2904
2905         do {
2906                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2907                 local_irq_enable();
2908                 __schedule();
2909                 local_irq_disable();
2910                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2911
2912                 /*
2913                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2914                  * between schedule and now.
2915                  */
2916                 barrier();
2917         } while (need_resched());
2918
2919         exception_exit(prev_state);
2920 }
2921
2922 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2923                           void *key)
2924 {
2925         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2926 }
2927 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2928
2929 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2930
2931 /*
2932  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2933  * @p: task
2934  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2935  *
2936  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2937  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2938  *
2939  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2940  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2941  */
2942 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2943 {
2944         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2945         struct rq *rq;
2946         const struct sched_class *prev_class;
2947
2948         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2949
2950         rq = __task_rq_lock(p);
2951
2952         /*
2953          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2954          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2955          *
2956          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2957          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2958          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2959          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2960          * with interrupts disabled and will complete the lock
2961          * protected section without being interrupted. So there is no
2962          * real need to boost.
2963          */
2964         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2965                 WARN_ON(p != rq->curr);
2966                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2967                 goto out_unlock;
2968         }
2969
2970         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2971         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2972         oldprio = p->prio;
2973         prev_class = p->sched_class;
2974         on_rq = p->on_rq;
2975         running = task_current(rq, p);
2976         if (on_rq)
2977                 dequeue_task(rq, p, 0);
2978         if (running)
2979                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2980
2981         /*
2982          * Boosting condition are:
2983          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2984          *      --> -dl task blocks on mutex A
2985          *
2986          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2987          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2988          *          running task
2989          */
2990         if (dl_prio(prio)) {
2991                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2992                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2993                         p->dl.dl_boosted = 1;
2994                         p->dl.dl_throttled = 0;
2995                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2996                 } else
2997                         p->dl.dl_boosted = 0;
2998                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2999         } else if (rt_prio(prio)) {
3000                 if (dl_prio(oldprio))
3001                         p->dl.dl_boosted = 0;
3002                 if (oldprio < prio)
3003                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3004                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3005         } else {
3006                 if (dl_prio(oldprio))
3007                         p->dl.dl_boosted = 0;
3008                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3009         }
3010
3011         p->prio = prio;
3012
3013         if (running)
3014                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3015         if (on_rq)
3016                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3017
3018         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3019 out_unlock:
3020         __task_rq_unlock(rq);
3021 }
3022 #endif
3023
3024 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3025 {
3026         int old_prio, delta, on_rq;
3027         unsigned long flags;
3028         struct rq *rq;
3029
3030         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3031                 return;
3032         /*
3033          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3034          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3035          */
3036         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3037         /*
3038          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3039          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3040          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3041          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3042          */
3043         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3044                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3045                 goto out_unlock;
3046         }
3047         on_rq = p->on_rq;
3048         if (on_rq)
3049                 dequeue_task(rq, p, 0);
3050
3051         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3052         set_load_weight(p);
3053         old_prio = p->prio;
3054         p->prio = effective_prio(p);
3055         delta = p->prio - old_prio;
3056
3057         if (on_rq) {
3058                 enqueue_task(rq, p, 0);
3059                 /*
3060                  * If the task increased its priority or is running and
3061                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3062                  */
3063                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3064                         resched_task(rq->curr);
3065         }
3066 out_unlock:
3067         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3068 }
3069 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3070
3071 /*
3072  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3073  * @p: task
3074  * @nice: nice value
3075  */
3076 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3077 {
3078         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3079         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3080
3081         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3082                 capable(CAP_SYS_NICE));
3083 }
3084
3085 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3086
3087 /*
3088  * sys_nice - change the priority of the current process.
3089  * @increment: priority increment
3090  *
3091  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3092  * does similar things.
3093  */
3094 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3095 {
3096         long nice, retval;
3097
3098         /*
3099          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3100          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3101          * and we have a single winner.
3102          */
3103         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3104         nice = task_nice(current) + increment;
3105
3106         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3107         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3108                 return -EPERM;
3109
3110         retval = security_task_setnice(current, nice);
3111         if (retval)
3112                 return retval;
3113
3114         set_user_nice(current, nice);
3115         return 0;
3116 }
3117
3118 #endif
3119
3120 /**
3121  * task_prio - return the priority value of a given task.
3122  * @p: the task in question.
3123  *
3124  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3125  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3126  * around 0, value goes from -16 to +15.
3127  */
3128 int task_prio(const struct task_struct *p)
3129 {
3130         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3131 }
3132
3133 /**
3134  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3135  * @cpu: the processor in question.
3136  *
3137  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3138  */
3139 int idle_cpu(int cpu)
3140 {
3141         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3142
3143         if (rq->curr != rq->idle)
3144                 return 0;
3145
3146         if (rq->nr_running)
3147                 return 0;
3148
3149 #ifdef CONFIG_SMP
3150         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3151                 return 0;
3152 #endif
3153
3154         return 1;
3155 }
3156
3157 /**
3158  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3159  * @cpu: the processor in question.
3160  *
3161  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3162  */
3163 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3164 {
3165         return cpu_rq(cpu)->idle;
3166 }
3167
3168 /**
3169  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3170  * @pid: the pid in question.
3171  *
3172  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3173  */
3174 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3175 {
3176         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3177 }
3178
3179 /*
3180  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3181  * SCHED_DEADLINE task.
3182  *
3183  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3184  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3185  * for the first time with its new policy.
3186  */
3187 static void
3188 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3189 {
3190         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3191
3192         init_dl_task_timer(dl_se);
3193         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3194         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3195         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3196         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3197         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3198         dl_se->dl_throttled = 0;
3199         dl_se->dl_new = 1;
3200         dl_se->dl_yielded = 0;
3201 }
3202
3203 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3204                 const struct sched_attr *attr)
3205 {
3206         int policy = attr->sched_policy;
3207
3208         if (policy == -1) /* setparam */
3209                 policy = p->policy;
3210
3211         p->policy = policy;
3212
3213         if (dl_policy(policy))
3214                 __setparam_dl(p, attr);
3215         else if (fair_policy(policy))
3216                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3217
3218         /*
3219          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3220          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3221          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3222          */
3223         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3224         p->normal_prio = normal_prio(p);
3225         set_load_weight(p);
3226 }
3227
3228 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3229 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3230                            const struct sched_attr *attr)
3231 {
3232         __setscheduler_params(p, attr);
3233
3234         /*
3235          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3236          * task. It is safe to use the normal prio.
3237          */
3238         p->prio = normal_prio(p);
3239
3240         if (dl_prio(p->prio))
3241                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3242         else if (rt_prio(p->prio))
3243                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3244         else
3245                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3246 }
3247
3248 static void
3249 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3250 {
3251         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3252
3253         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3254         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3255         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3256         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3257         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3258 }
3259
3260 /*
3261  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3262  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3263  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3264  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3265  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3266  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3267  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3268  * sched_period, as the latter can be zero).
3269  */
3270 static bool
3271 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3272 {
3273         /* deadline != 0 */
3274         if (attr->sched_deadline == 0)
3275                 return false;
3276
3277         /*
3278          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3279          * that big.
3280          */
3281         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3282                 return false;
3283
3284         /*
3285          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3286          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3287          */
3288         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3289             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3290                 return false;
3291
3292         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3293         if ((attr->sched_period != 0 &&
3294              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3295             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3296                 return false;
3297
3298         return true;
3299 }
3300
3301 /*
3302  * check the target process has a UID that matches the current process's
3303  */
3304 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3305 {
3306         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3307         bool match;
3308
3309         rcu_read_lock();
3310         pcred = __task_cred(p);
3311         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3312                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3313         rcu_read_unlock();
3314         return match;
3315 }
3316
3317 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3318                                 const struct sched_attr *attr,
3319                                 bool user)
3320 {
3321         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3322                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3323         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3324         int policy = attr->sched_policy;
3325         unsigned long flags;
3326         const struct sched_class *prev_class;
3327         struct rq *rq;
3328         int reset_on_fork;
3329
3330         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3331         BUG_ON(in_interrupt());
3332 recheck:
3333         /* double check policy once rq lock held */
3334         if (policy < 0) {
3335                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3336                 policy = oldpolicy = p->policy;
3337         } else {
3338                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3339
3340                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3341                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3342                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3343                                 policy != SCHED_IDLE)
3344                         return -EINVAL;
3345         }
3346
3347         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3348                 return -EINVAL;
3349
3350         /*
3351          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3352          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3353          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3354          */
3355         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3356             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3357                 return -EINVAL;
3358         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3359             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3360                 return -EINVAL;
3361
3362         /*
3363          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3364          */
3365         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3366                 if (fair_policy(policy)) {
3367                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3368                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3369                                 return -EPERM;
3370                 }
3371
3372                 if (rt_policy(policy)) {
3373                         unsigned long rlim_rtprio =
3374                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3375
3376                         /* can't set/change the rt policy */
3377                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3378                                 return -EPERM;
3379
3380                         /* can't increase priority */
3381                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3382                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3383                                 return -EPERM;
3384                 }
3385
3386                  /*
3387                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3388                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3389                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3390                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3391                   */
3392                 if (dl_policy(policy))
3393                         return -EPERM;
3394
3395                 /*
3396                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3397                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3398                  */
3399                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3400                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3401                                 return -EPERM;
3402                 }
3403
3404                 /* can't change other user's priorities */
3405                 if (!check_same_owner(p))
3406                         return -EPERM;
3407
3408                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3409                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3410                         return -EPERM;
3411         }
3412
3413         if (user) {
3414                 retval = security_task_setscheduler(p);
3415                 if (retval)
3416                         return retval;
3417         }
3418
3419         /*
3420          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3421          * changing the priority of the task:
3422          *
3423          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3424          * runqueue lock must be held.
3425          */
3426         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3427
3428         /*
3429          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3430          */
3431         if (p == rq->stop) {
3432                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3433                 return -EINVAL;
3434         }
3435
3436         /*
3437          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3438          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3439          */
3440         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3441                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3442                         goto change;
3443                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3444                         goto change;
3445                 if (dl_policy(policy))
3446                         goto change;
3447
3448                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3449                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3450                 return 0;
3451         }
3452 change:
3453
3454         if (user) {
3455 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3456                 /*
3457                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3458                  * assigned.
3459                  */
3460                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3461                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3462                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3463                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3464                         return -EPERM;
3465                 }
3466 #endif
3467 #ifdef CONFIG_SMP
3468                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3469                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3470
3471                         /*
3472                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3473                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3474                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3475                          */
3476                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3477                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3478                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3479                                 return -EPERM;
3480                         }
3481                 }
3482 #endif
3483         }
3484
3485         /* recheck policy now with rq lock held */
3486         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3487                 policy = oldpolicy = -1;
3488                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3489                 goto recheck;
3490         }
3491
3492         /*
3493          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3494          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3495          * is available.
3496          */
3497         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3498                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3499                 return -EBUSY;
3500         }
3501
3502         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3503         oldprio = p->prio;
3504
3505         /*
3506          * Special case for priority boosted tasks.
3507          *
3508          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3509          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3510          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3511          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3512          * itself.
3513          */
3514         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3515                 __setscheduler_params(p, attr);
3516                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3517                 return 0;
3518         }
3519
3520         on_rq = p->on_rq;
3521         running = task_current(rq, p);
3522         if (on_rq)
3523                 dequeue_task(rq, p, 0);
3524         if (running)
3525                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3526
3527         prev_class = p->sched_class;
3528         __setscheduler(rq, p, attr);
3529
3530         if (running)
3531                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3532         if (on_rq) {
3533                 /*
3534                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3535                  * increased (user space view).
3536                  */
3537                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3538         }
3539
3540         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3541         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3542
3543         rt_mutex_adjust_pi(p);
3544
3545         return 0;
3546 }
3547
3548 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3549                                const struct sched_param *param, bool check)
3550 {
3551         struct sched_attr attr = {
3552                 .sched_policy   = policy,
3553                 .sched_priority = param->sched_priority,
3554                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3555         };
3556
3557         /*
3558          * Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack
3559          */
3560         if (policy & SCHED_RESET_ON_FORK) {
3561                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3562                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3563                 attr.sched_policy = policy;
3564         }
3565
3566         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3567 }
3568 /**
3569  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3570  * @p: the task in question.
3571  * @policy: new policy.
3572  * @param: structure containing the new RT priority.
3573  *
3574  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3575  *
3576  * NOTE that the task may be already dead.
3577  */
3578 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3579                        const struct sched_param *param)
3580 {
3581         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3582 }
3583 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3584
3585 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3586 {
3587         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3588 }
3589 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3590
3591 /**
3592  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3593  * @p: the task in question.
3594  * @policy: new policy.
3595  * @param: structure containing the new RT priority.
3596  *
3597  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3598  * current context has permission.  For example, this is needed in
3599  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3600  * but our caller might not have that capability.
3601  *
3602  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3603  */
3604 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3605                                const struct sched_param *param)
3606 {
3607         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3608 }
3609
3610 static int
3611 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3612 {
3613         struct sched_param lparam;
3614         struct task_struct *p;
3615         int retval;
3616
3617         if (!param || pid < 0)
3618                 return -EINVAL;
3619         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3620                 return -EFAULT;
3621
3622         rcu_read_lock();
3623         retval = -ESRCH;
3624         p = find_process_by_pid(pid);
3625         if (p != NULL)
3626                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3627         rcu_read_unlock();
3628
3629         return retval;
3630 }
3631
3632 /*
3633  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3634  */
3635 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3636                            struct sched_attr *attr)
3637 {
3638         u32 size;
3639         int ret;
3640
3641         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3642                 return -EFAULT;
3643
3644         /*
3645          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3646          */
3647         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3648
3649         ret = get_user(size, &uattr->size);
3650         if (ret)
3651                 return ret;
3652
3653         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3654                 goto err_size;
3655
3656         if (!size)              /* abi compat */
3657                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3658
3659         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3660                 goto err_size;
3661
3662         /*
3663          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3664          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3665          * user-space does not rely on any kernel feature
3666          * extensions we dont know about yet.
3667          */
3668         if (size > sizeof(*attr)) {
3669                 unsigned char __user *addr;
3670                 unsigned char __user *end;
3671                 unsigned char val;
3672
3673                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3674                 end  = (void __user *)uattr + size;
3675
3676                 for (; addr < end; addr++) {
3677                         ret = get_user(val, addr);
3678                         if (ret)
3679                                 return ret;
3680                         if (val)
3681                                 goto err_size;
3682                 }
3683                 size = sizeof(*attr);
3684         }
3685
3686         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3687         if (ret)
3688                 return -EFAULT;
3689
3690         /*
3691          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3692          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3693          */
3694         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3695
3696         return 0;
3697
3698 err_size:
3699         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3700         return -E2BIG;
3701 }
3702
3703 /**
3704  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3705  * @pid: the pid in question.
3706  * @policy: new policy.
3707  * @param: structure containing the new RT priority.
3708  *
3709  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3710  */
3711 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3712                 struct sched_param __user *, param)
3713 {
3714         /* negative values for policy are not valid */
3715         if (policy < 0)
3716                 return -EINVAL;
3717
3718         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3719 }
3720
3721 /**
3722  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3723  * @pid: the pid in question.
3724  * @param: structure containing the new RT priority.
3725  *
3726  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3727  */
3728 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3729 {
3730         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3731 }
3732
3733 /**
3734  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3735  * @pid: the pid in question.
3736  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3737  * @flags: for future extension.
3738  */
3739 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3740                                unsigned int, flags)
3741 {
3742         struct sched_attr attr;
3743         struct task_struct *p;
3744         int retval;
3745
3746         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3747                 return -EINVAL;
3748
3749         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
3750         if (retval)
3751                 return retval;
3752
3753         if (attr.sched_policy < 0)
3754                 return -EINVAL;
3755
3756         rcu_read_lock();
3757         retval = -ESRCH;
3758         p = find_process_by_pid(pid);
3759         if (p != NULL)
3760                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3761         rcu_read_unlock();
3762
3763         return retval;
3764 }
3765
3766 /**
3767  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3768  * @pid: the pid in question.
3769  *
3770  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3771  * code.
3772  */
3773 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3774 {
3775         struct task_struct *p;
3776         int retval;
3777
3778         if (pid < 0)
3779                 return -EINVAL;
3780
3781         retval = -ESRCH;
3782         rcu_read_lock();
3783         p = find_process_by_pid(pid);
3784         if (p) {
3785                 retval = security_task_getscheduler(p);
3786                 if (!retval)
3787                         retval = p->policy
3788                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3789         }
3790         rcu_read_unlock();
3791         return retval;
3792 }
3793
3794 /**
3795  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3796  * @pid: the pid in question.
3797  * @param: structure containing the RT priority.
3798  *
3799  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3800  * code.
3801  */
3802 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3803 {
3804         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
3805         struct task_struct *p;
3806         int retval;
3807
3808         if (!param || pid < 0)
3809                 return -EINVAL;
3810
3811         rcu_read_lock();
3812         p = find_process_by_pid(pid);
3813         retval = -ESRCH;
3814         if (!p)
3815                 goto out_unlock;
3816
3817         retval = security_task_getscheduler(p);
3818         if (retval)
3819                 goto out_unlock;
3820
3821         if (task_has_rt_policy(p))
3822                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
3823         rcu_read_unlock();
3824
3825         /*
3826          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3827          */
3828         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3829
3830         return retval;
3831
3832 out_unlock:
3833         rcu_read_unlock();
3834         return retval;
3835 }
3836
3837 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3838                            struct sched_attr *attr,
3839                            unsigned int usize)
3840 {
3841         int ret;
3842
3843         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3844                 return -EFAULT;
3845
3846         /*
3847          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3848          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3849          * user-space does not get uncomplete information.
3850          */
3851         if (usize < sizeof(*attr)) {
3852                 unsigned char *addr;
3853                 unsigned char *end;
3854
3855                 addr = (void *)attr + usize;
3856                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3857
3858                 for (; addr < end; addr++) {
3859                         if (*addr)
3860                                 return -EFBIG;
3861                 }
3862
3863                 attr->size = usize;
3864         }
3865
3866         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3867         if (ret)
3868                 return -EFAULT;
3869
3870         return 0;
3871 }
3872
3873 /**
3874  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3875  * @pid: the pid in question.
3876  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3877  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3878  * @flags: for future extension.
3879  */
3880 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3881                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3882 {
3883         struct sched_attr attr = {
3884                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3885         };
3886         struct task_struct *p;
3887         int retval;
3888
3889         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3890             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3891                 return -EINVAL;
3892
3893         rcu_read_lock();
3894         p = find_process_by_pid(pid);
3895         retval = -ESRCH;
3896         if (!p)
3897                 goto out_unlock;
3898
3899         retval = security_task_getscheduler(p);
3900         if (retval)
3901                 goto out_unlock;
3902
3903         attr.sched_policy = p->policy;
3904         if (p->sched_reset_on_fork)
3905                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3906         if (task_has_dl_policy(p))
3907                 __getparam_dl(p, &attr);
3908         else if (task_has_rt_policy(p))
3909                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3910         else
3911                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3912
3913         rcu_read_unlock();
3914
3915         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3916         return retval;
3917
3918 out_unlock:
3919         rcu_read_unlock();
3920         return retval;
3921 }
3922
3923 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3924 {
3925         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3926         struct task_struct *p;
3927         int retval;
3928
3929         rcu_read_lock();
3930
3931         p = find_process_by_pid(pid);
3932         if (!p) {
3933                 rcu_read_unlock();
3934                 return -ESRCH;
3935         }
3936
3937         /* Prevent p going away */
3938         get_task_struct(p);
3939         rcu_read_unlock();
3940
3941         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3942                 retval = -EINVAL;
3943                 goto out_put_task;
3944         }
3945         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3946                 retval = -ENOMEM;
3947                 goto out_put_task;
3948         }
3949         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3950                 retval = -ENOMEM;
3951                 goto out_free_cpus_allowed;
3952         }
3953         retval = -EPERM;
3954         if (!check_same_owner(p)) {
3955                 rcu_read_lock();
3956                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3957                         rcu_read_unlock();
3958                         goto out_unlock;
3959                 }
3960                 rcu_read_unlock();
3961         }
3962
3963         retval = security_task_setscheduler(p);
3964         if (retval)
3965                 goto out_unlock;
3966
3967
3968         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3969         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3970
3971         /*
3972          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
3973          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
3974          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
3975          * root_domain.
3976          */
3977 #ifdef CONFIG_SMP
3978         if (task_has_dl_policy(p)) {
3979                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
3980
3981                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
3982                         retval = -EBUSY;
3983                         goto out_unlock;
3984                 }
3985         }
3986 #endif
3987 again:
3988         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3989
3990         if (!retval) {
3991                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3992                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3993                         /*
3994                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3995                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3996                          * cpuset's cpus_allowed
3997                          */
3998                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3999                         goto again;
4000                 }
4001         }
4002 out_unlock:
4003         free_cpumask_var(new_mask);
4004 out_free_cpus_allowed:
4005         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4006 out_put_task:
4007         put_task_struct(p);
4008         return retval;
4009 }
4010
4011 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4012                              struct cpumask *new_mask)
4013 {
4014         if (len < cpumask_size())
4015                 cpumask_clear(new_mask);
4016         else if (len > cpumask_size())
4017                 len = cpumask_size();
4018
4019         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4020 }
4021
4022 /**
4023  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4024  * @pid: pid of the process
4025  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4026  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4027  *
4028  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4029  */
4030 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4031                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4032 {
4033         cpumask_var_t new_mask;
4034         int retval;
4035
4036         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4037                 return -ENOMEM;
4038
4039         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4040         if (retval == 0)
4041                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4042         free_cpumask_var(new_mask);
4043         return retval;
4044 }
4045
4046 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4047 {
4048         struct task_struct *p;
4049         unsigned long flags;
4050         int retval;
4051
4052         rcu_read_lock();
4053
4054         retval = -ESRCH;
4055         p = find_process_by_pid(pid);
4056         if (!p)
4057                 goto out_unlock;
4058
4059         retval = security_task_getscheduler(p);
4060         if (retval)
4061                 goto out_unlock;
4062
4063         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4064         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4065         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4066
4067 out_unlock:
4068         rcu_read_unlock();
4069
4070         return retval;
4071 }
4072
4073 /**
4074  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4075  * @pid: pid of the process
4076  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4077  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4078  *
4079  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4080  */
4081 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4082                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4083 {
4084         int ret;
4085         cpumask_var_t mask;
4086
4087         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4088                 return -EINVAL;
4089         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4090                 return -EINVAL;
4091
4092         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4093                 return -ENOMEM;
4094
4095         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4096         if (ret == 0) {
4097                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4098
4099                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4100                         ret = -EFAULT;
4101                 else
4102                         ret = retlen;
4103         }
4104         free_cpumask_var(mask);
4105
4106         return ret;
4107 }
4108
4109 /**
4110  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4111  *
4112  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4113  * other threads running on this CPU then this function will return.
4114  *
4115  * Return: 0.
4116  */
4117 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4118 {
4119         struct rq *rq = this_rq_lock();
4120
4121         schedstat_inc(rq, yld_count);
4122         current->sched_class->yield_task(rq);
4123
4124         /*
4125          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4126          * no need to preempt or enable interrupts:
4127          */
4128         __release(rq->lock);
4129         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4130         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4131         sched_preempt_enable_no_resched();
4132
4133         schedule();
4134
4135         return 0;
4136 }
4137
4138 static void __cond_resched(void)
4139 {
4140         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4141         __schedule();
4142         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4143 }
4144
4145 int __sched _cond_resched(void)
4146 {
4147         if (should_resched()) {
4148                 __cond_resched();
4149                 return 1;
4150         }
4151         return 0;
4152 }
4153 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4154
4155 /*
4156  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4157  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4158  *
4159  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4160  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4161  * spin_unlock(), once by hand).
4162  */
4163 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4164 {
4165         int resched = should_resched();
4166         int ret = 0;
4167
4168         lockdep_assert_held(lock);
4169
4170         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4171                 spin_unlock(lock);
4172                 if (resched)
4173                         __cond_resched();
4174                 else
4175                         cpu_relax();
4176                 ret = 1;
4177                 spin_lock(lock);
4178         }
4179         return ret;
4180 }
4181 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4182
4183 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4184 {
4185         BUG_ON(!in_softirq());
4186
4187         if (should_resched()) {
4188                 local_bh_enable();
4189                 __cond_resched();
4190                 local_bh_disable();
4191                 return 1;
4192         }
4193         return 0;
4194 }
4195 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4196
4197 /**
4198  * yield - yield the current processor to other threads.
4199  *
4200  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4201  *
4202  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4203  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4204  * it, its already broken.
4205  *
4206  * Typical broken usage is:
4207  *
4208  * while (!event)
4209  *      yield();
4210  *
4211  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4212  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4213  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4214  *
4215  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4216  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4217  * If you still want to use yield(), do not!
4218  */
4219 void __sched yield(void)
4220 {
4221         set_current_state(TASK_RUNNING);
4222         sys_sched_yield();
4223 }
4224 EXPORT_SYMBOL(yield);
4225
4226 /**
4227  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4228  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4229  * processor it's on.
4230  * @p: target task
4231  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4232  *
4233  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4234  * can't go away on us before we can do any checks.
4235  *
4236  * Return:
4237  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4238  *      false (0) if we failed to boost the target.
4239  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4240  */
4241 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4242 {
4243         struct task_struct *curr = current;
4244         struct rq *rq, *p_rq;
4245         unsigned long flags;
4246         int yielded = 0;
4247
4248         local_irq_save(flags);
4249         rq = this_rq();
4250
4251 again:
4252         p_rq = task_rq(p);
4253         /*
4254          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4255          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4256          */
4257         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4258                 yielded = -ESRCH;
4259                 goto out_irq;
4260         }
4261
4262         double_rq_lock(rq, p_rq);
4263         if (task_rq(p) != p_rq) {
4264                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4265                 goto again;
4266         }
4267
4268         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4269                 goto out_unlock;
4270
4271         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4272                 goto out_unlock;
4273
4274         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4275                 goto out_unlock;
4276
4277         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4278         if (yielded) {
4279                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4280                 /*
4281                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4282                  * fairness.
4283                  */
4284                 if (preempt && rq != p_rq)
4285                         resched_task(p_rq->curr);
4286         }
4287
4288 out_unlock:
4289         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4290 out_irq:
4291         local_irq_restore(flags);
4292
4293         if (yielded > 0)
4294                 schedule();
4295
4296         return yielded;
4297 }
4298 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4299
4300 /*
4301  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4302  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4303  */
4304 void __sched io_schedule(void)
4305 {
4306         struct rq *rq = raw_rq();
4307
4308         delayacct_blkio_start();
4309         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4310         blk_flush_plug(current);
4311         current->in_iowait = 1;
4312         schedule();
4313         current->in_iowait = 0;
4314         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4315         delayacct_blkio_end();
4316 }
4317 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4318
4319 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4320 {
4321         struct rq *rq = raw_rq();
4322         long ret;
4323
4324         delayacct_blkio_start();
4325         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4326         blk_flush_plug(current);
4327         current->in_iowait = 1;
4328         ret = schedule_timeout(timeout);
4329         current->in_iowait = 0;
4330         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4331         delayacct_blkio_end();
4332         return ret;
4333 }
4334
4335 /**
4336  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4337  * @policy: scheduling class.
4338  *
4339  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4340  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4341  * On failure, a negative error code is returned.
4342  */
4343 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4344 {
4345         int ret = -EINVAL;
4346
4347         switch (policy) {
4348         case SCHED_FIFO:
4349         case SCHED_RR:
4350                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4351                 break;
4352         case SCHED_DEADLINE:
4353         case SCHED_NORMAL:
4354         case SCHED_BATCH:
4355         case SCHED_IDLE:
4356                 ret = 0;
4357                 break;
4358         }
4359         return ret;
4360 }
4361
4362 /**
4363  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4364  * @policy: scheduling class.
4365  *
4366  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4367  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4368  * On failure, a negative error code is returned.
4369  */
4370 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4371 {
4372         int ret = -EINVAL;
4373
4374         switch (policy) {
4375         case SCHED_FIFO:
4376         case SCHED_RR:
4377                 ret = 1;
4378                 break;
4379         case SCHED_DEADLINE:
4380         case SCHED_NORMAL:
4381         case SCHED_BATCH:
4382         case SCHED_IDLE:
4383                 ret = 0;
4384         }
4385         return ret;
4386 }
4387
4388 /**
4389  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4390  * @pid: pid of the process.
4391  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4392  *
4393  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4394  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4395  *
4396  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4397  * an error code.
4398  */
4399 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4400                 struct timespec __user *, interval)
4401 {
4402         struct task_struct *p;
4403         unsigned int time_slice;
4404         unsigned long flags;
4405         struct rq *rq;
4406         int retval;
4407         struct timespec t;
4408
4409         if (pid < 0)
4410                 return -EINVAL;
4411
4412         retval = -ESRCH;
4413         rcu_read_lock();
4414         p = find_process_by_pid(pid);
4415         if (!p)
4416                 goto out_unlock;
4417
4418         retval = security_task_getscheduler(p);
4419         if (retval)
4420                 goto out_unlock;
4421
4422         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4423         time_slice = 0;
4424         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4425                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4426         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4427
4428         rcu_read_unlock();
4429         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4430         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4431         return retval;
4432
4433 out_unlock:
4434         rcu_read_unlock();
4435         return retval;
4436 }
4437
4438 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4439
4440 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4441 {
4442         unsigned long free = 0;
4443         int ppid;
4444         unsigned state;
4445
4446         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4447         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4448                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4449 #if BITS_PER_LONG == 32
4450         if (state == TASK_RUNNING)
4451                 printk(KERN_CONT " running  ");
4452         else
4453                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4454 #else
4455         if (state == TASK_RUNNING)
4456                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4457         else
4458                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4459 #endif
4460 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4461         free = stack_not_used(p);
4462 #endif
4463         rcu_read_lock();
4464         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4465         rcu_read_unlock();
4466         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4467                 task_pid_nr(p), ppid,
4468                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4469
4470         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4471         show_stack(p, NULL);
4472 }
4473
4474 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4475 {
4476         struct task_struct *g, *p;
4477
4478 #if BITS_PER_LONG == 32
4479         printk(KERN_INFO
4480                 "  task                PC stack   pid father\n");
4481 #else
4482         printk(KERN_INFO
4483                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4484 #endif
4485         rcu_read_lock();
4486         do_each_thread(g, p) {
4487                 /*
4488                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4489                  * console might take a lot of time:
4490                  */
4491                 touch_nmi_watchdog();
4492                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4493                         sched_show_task(p);
4494         } while_each_thread(g, p);
4495
4496         touch_all_softlockup_watchdogs();
4497
4498 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4499         sysrq_sched_debug_show();
4500 #endif
4501         rcu_read_unlock();
4502         /*
4503          * Only show locks if all tasks are dumped:
4504          */
4505         if (!state_filter)
4506                 debug_show_all_locks();
4507 }
4508
4509 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4510 {
4511         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4512 }
4513
4514 /**
4515  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4516  * @idle: task in question
4517  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4518  *
4519  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4520  * flag, to make booting more robust.
4521  */
4522 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4523 {
4524         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4525         unsigned long flags;
4526
4527         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4528
4529         __sched_fork(0, idle);
4530         idle->state = TASK_RUNNING;
4531         idle->se.exec_start = sched_clock();
4532
4533         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4534         /*
4535          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4536          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4537          * lockdep check in task_group() will fail.
4538          *
4539          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4540          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4541          *
4542          * Silence PROVE_RCU
4543          */
4544         rcu_read_lock();
4545         __set_task_cpu(idle, cpu);
4546         rcu_read_unlock();
4547
4548         rq->curr = rq->idle = idle;
4549         idle->on_rq = 1;
4550 #if defined(CONFIG_SMP)
4551         idle->on_cpu = 1;
4552 #endif
4553         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4554
4555         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4556         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4557
4558         /*
4559          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4560          */
4561         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4562         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4563         vtime_init_idle(idle, cpu);
4564 #if defined(CONFIG_SMP)
4565         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4566 #endif
4567 }
4568
4569 #ifdef CONFIG_SMP
4570 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4571 {
4572         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4573                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4574
4575         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4576         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4577 }
4578
4579 /*
4580  * This is how migration works:
4581  *
4582  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4583  *    stop_one_cpu().
4584  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4585  *    off the CPU)
4586  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4587  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4588  *    it and puts it into the right queue.
4589  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4590  *    is done.
4591  */
4592
4593 /*
4594  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4595  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4596  * is removed from the allowed bitmask.
4597  *
4598  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4599  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4600  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4601  */
4602 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4603 {
4604         unsigned long flags;
4605         struct rq *rq;
4606         unsigned int dest_cpu;
4607         int ret = 0;
4608
4609         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4610
4611         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4612                 goto out;
4613
4614         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4615                 ret = -EINVAL;
4616                 goto out;
4617         }
4618
4619         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4620
4621         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4622         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4623                 goto out;
4624
4625         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4626         if (p->on_rq) {
4627                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4628                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4629                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4630                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4631                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4632                 return 0;
4633         }
4634 out:
4635         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4636
4637         return ret;
4638 }
4639 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4640
4641 /*
4642  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4643  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4644  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4645  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4646  *
4647  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4648  * as the task is no longer on this CPU.
4649  *
4650  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4651  */
4652 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4653 {
4654         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4655         int ret = 0;
4656
4657         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4658                 return ret;
4659
4660         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4661         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4662
4663         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4664         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4665         /* Already moved. */
4666         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4667                 goto done;
4668         /* Affinity changed (again). */
4669         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4670                 goto fail;
4671
4672         /*
4673          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4674          * placed properly.
4675          */
4676         if (p->on_rq) {
4677                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4678                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4679                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4680                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4681         }
4682 done:
4683         ret = 1;
4684 fail:
4685         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4686         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4687         return ret;
4688 }
4689
4690 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4691 /* Migrate current task p to target_cpu */
4692 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4693 {
4694         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4695         int curr_cpu = task_cpu(p);
4696
4697         if (curr_cpu == target_cpu)
4698                 return 0;
4699
4700         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4701                 return -EINVAL;
4702
4703         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4704
4705         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4706         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4707 }
4708
4709 /*
4710  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4711  * tasks on the runqueues
4712  */
4713 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4714 {
4715         struct rq *rq;
4716         unsigned long flags;
4717         bool on_rq, running;
4718
4719         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4720         on_rq = p->on_rq;
4721         running = task_current(rq, p);
4722
4723         if (on_rq)
4724                 dequeue_task(rq, p, 0);
4725         if (running)
4726                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4727
4728         p->numa_preferred_nid = nid;
4729
4730         if (running)
4731                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4732         if (on_rq)
4733                 enqueue_task(rq, p, 0);
4734         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4735 }
4736 #endif
4737
4738 /*
4739  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4740  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4741  * 'pushing' onto another runqueue.
4742  */
4743 static int migration_cpu_stop(void *data)
4744 {
4745         struct migration_arg *arg = data;
4746
4747         /*
4748          * The original target cpu might have gone down and we might
4749          * be on another cpu but it doesn't matter.
4750          */
4751         local_irq_disable();
4752         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4753         local_irq_enable();
4754         return 0;
4755 }
4756
4757 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4758
4759 /*
4760  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4761  * offline.
4762  */
4763 void idle_task_exit(void)
4764 {
4765         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4766
4767         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4768
4769         if (mm != &init_mm) {
4770                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4771                 finish_arch_post_lock_switch();
4772         }
4773         mmdrop(mm);
4774 }
4775
4776 /*
4777  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4778  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4779  * nr_active count is stable.
4780  *
4781  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4782  */
4783 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4784 {
4785         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4786         if (delta)
4787                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4788 }
4789
4790 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4791 {
4792 }
4793
4794 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4795         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4796 };
4797
4798 static struct task_struct fake_task = {
4799         /*
4800          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4801          */
4802         .prio = MAX_PRIO + 1,
4803         .sched_class = &fake_sched_class,
4804 };
4805
4806 /*
4807  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4808  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4809  *
4810  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4811  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4812  * because of lock validation efforts.
4813  */
4814 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4815 {
4816         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4817         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4818         int dest_cpu;
4819
4820         /*
4821          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4822          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4823          *
4824          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4825          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4826          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4827          * done here.
4828          */
4829         rq->stop = NULL;
4830
4831         /*
4832          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4833          * class method both need to have an up-to-date
4834          * value of rq->clock[_task]
4835          */
4836         update_rq_clock(rq);
4837
4838         for ( ; ; ) {
4839                 /*
4840                  * There's this thread running, bail when that's the only
4841                  * remaining thread.
4842                  */
4843                 if (rq->nr_running == 1)
4844                         break;
4845
4846                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4847                 BUG_ON(!next);
4848                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4849
4850                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4851                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4852                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4853
4854                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4855
4856                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4857         }
4858
4859         rq->stop = stop;
4860 }
4861
4862 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4863
4864 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4865
4866 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4867         {
4868                 .procname       = "sched_domain",
4869                 .mode           = 0555,
4870         },
4871         {}
4872 };
4873
4874 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4875         {
4876                 .procname       = "kernel",
4877                 .mode           = 0555,
4878                 .child          = sd_ctl_dir,
4879         },
4880         {}
4881 };
4882
4883 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4884 {
4885         struct ctl_table *entry =
4886                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4887
4888         return entry;
4889 }
4890
4891 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4892 {
4893         struct ctl_table *entry;
4894
4895         /*
4896          * In the intermediate directories, both the child directory and
4897          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4898          * will always be set. In the lowest directory the names are
4899          * static strings and all have proc handlers.
4900          */
4901         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4902                 if (entry->child)
4903                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4904                 if (entry->proc_handler == NULL)
4905                         kfree(entry->procname);
4906         }
4907
4908         kfree(*tablep);
4909         *tablep = NULL;
4910 }
4911
4912 static int min_load_idx = 0;
4913 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4914
4915 static void
4916 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4917                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4918                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4919                 bool load_idx)
4920 {
4921         entry->procname = procname;
4922         entry->data = data;
4923         entry->maxlen = maxlen;
4924         entry->mode = mode;
4925         entry->proc_handler = proc_handler;
4926
4927         if (load_idx) {
4928                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4929                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4930         }
4931 }
4932
4933 static struct ctl_table *
4934 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4935 {
4936         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
4937
4938         if (table == NULL)
4939                 return NULL;
4940
4941         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4942                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4943         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4944                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4945         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4946                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4947         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4948                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4949         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4950                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4951         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4952                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4953         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4954                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4955         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4956                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4957         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4958                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4959         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4960                 &sd->cache_nice_tries,
4961                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4962         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4963                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4964         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
4965                 &sd->max_newidle_lb_cost,
4966                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4967         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
4968                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4969         /* &table[13] is terminator */
4970
4971         return table;
4972 }
4973
4974 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4975 {
4976         struct ctl_table *entry, *table;
4977         struct sched_domain *sd;
4978         int domain_num = 0, i;
4979         char buf[32];
4980
4981         for_each_domain(cpu, sd)
4982                 domain_num++;
4983         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4984         if (table == NULL)
4985                 return NULL;
4986
4987         i = 0;
4988         for_each_domain(cpu, sd) {
4989                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4990                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4991                 entry->mode = 0555;
4992                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4993                 entry++;
4994                 i++;
4995         }
4996         return table;
4997 }
4998
4999 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5000 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5001 {
5002         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5003         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5004         char buf[32];
5005
5006         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5007         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5008
5009         if (entry == NULL)
5010                 return;
5011
5012         for_each_possible_cpu(i) {
5013                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5014                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5015                 entry->mode = 0555;
5016                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5017                 entry++;
5018         }
5019
5020         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5021         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5022 }
5023
5024 /* may be called multiple times per register */
5025 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5026 {
5027         if (sd_sysctl_header)
5028                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5029         sd_sysctl_header = NULL;
5030         if (sd_ctl_dir[0].child)
5031                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5032 }
5033 #else
5034 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5035 {
5036 }
5037 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5038 {
5039 }
5040 #endif
5041
5042 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5043 {
5044         if (!rq->online) {
5045                 const struct sched_class *class;
5046
5047                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5048                 rq->online = 1;
5049
5050                 for_each_class(class) {
5051                         if (class->rq_online)
5052                                 class->rq_online(rq);
5053                 }
5054         }
5055 }
5056
5057 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5058 {
5059         if (rq->online) {
5060                 const struct sched_class *class;
5061
5062                 for_each_class(class) {
5063                         if (class->rq_offline)
5064                                 class->rq_offline(rq);
5065                 }
5066
5067                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5068                 rq->online = 0;
5069         }
5070 }
5071
5072 /*
5073  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5074  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5075  */
5076 static int
5077 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5078 {
5079         int cpu = (long)hcpu;
5080         unsigned long flags;
5081         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5082
5083         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5084
5085         case CPU_UP_PREPARE:
5086                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5087                 break;
5088
5089         case CPU_ONLINE:
5090                 /* Update our root-domain */
5091                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5092                 if (rq->rd) {
5093                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5094
5095                         set_rq_online(rq);
5096                 }
5097                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5098                 break;
5099
5100 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5101         case CPU_DYING:
5102                 sched_ttwu_pending();
5103                 /* Update our root-domain */
5104                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5105                 if (rq->rd) {
5106                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5107                         set_rq_offline(rq);
5108                 }
5109                 migrate_tasks(cpu);
5110                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5111                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5112                 break;
5113
5114         case CPU_DEAD:
5115                 calc_load_migrate(rq);
5116                 break;
5117 #endif
5118         }
5119
5120         update_max_interval();
5121
5122         return NOTIFY_OK;
5123 }
5124
5125 /*
5126  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5127  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5128  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5129  */
5130 static struct notifier_block migration_notifier = {
5131         .notifier_call = migration_call,
5132         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5133 };
5134
5135 static void __cpuinit set_cpu_rq_start_time(void)
5136 {
5137         int cpu = smp_processor_id();
5138         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5139         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5140 }
5141
5142 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5143                                       unsigned long action, void *hcpu)
5144 {
5145         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5146         case CPU_STARTING:
5147                 set_cpu_rq_start_time();
5148                 return NOTIFY_OK;
5149         case CPU_DOWN_FAILED:
5150                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5151                 return NOTIFY_OK;
5152         default:
5153                 return NOTIFY_DONE;
5154         }
5155 }
5156
5157 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5158                                         unsigned long action, void *hcpu)
5159 {
5160         unsigned long flags;
5161         long cpu = (long)hcpu;
5162
5163         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5164         case CPU_DOWN_PREPARE:
5165                 set_cpu_active(cpu, false);
5166
5167                 /* explicitly allow suspend */
5168                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5169                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5170                         bool overflow;
5171                         int cpus;
5172
5173                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5174                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5175                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5176                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5177
5178                         if (overflow)
5179                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5180                 }
5181                 return NOTIFY_OK;
5182         }
5183
5184         return NOTIFY_DONE;
5185 }
5186
5187 static int __init migration_init(void)
5188 {
5189         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5190         int err;
5191
5192         /* Initialize migration for the boot CPU */
5193         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5194         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5195         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5196         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5197
5198         /* Register cpu active notifiers */
5199         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5200         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5201
5202         return 0;
5203 }
5204 early_initcall(migration_init);
5205 #endif
5206
5207 #ifdef CONFIG_SMP
5208
5209 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5210
5211 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5212
5213 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5214
5215 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5216 {
5217         sched_debug_enabled = 1;
5218
5219         return 0;
5220 }
5221 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5222
5223 static inline bool sched_debug(void)
5224 {
5225         return sched_debug_enabled;
5226 }
5227
5228 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5229                                   struct cpumask *groupmask)
5230 {
5231         struct sched_group *group = sd->groups;
5232         char str[256];
5233
5234         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5235         cpumask_clear(groupmask);
5236
5237         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5238
5239         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5240                 printk("does not load-balance\n");
5241                 if (sd->parent)
5242                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5243                                         " has parent");
5244                 return -1;
5245         }
5246
5247         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5248
5249         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5250                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5251                                 "CPU%d\n", cpu);
5252         }
5253         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5254                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5255                                 " CPU%d\n", cpu);
5256         }
5257
5258         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5259         do {
5260                 if (!group) {
5261                         printk("\n");
5262                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5263                         break;
5264                 }
5265
5266                 /*
5267                  * Even though we initialize ->capacity to something semi-sane,
5268                  * we leave capacity_orig unset. This allows us to detect if
5269                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5270                  */
5271                 if (!group->sgc->capacity_orig) {
5272                         printk(KERN_CONT "\n");
5273                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_capacity not set\n");
5274                         break;
5275                 }
5276
5277                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5278                         printk(KERN_CONT "\n");
5279                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5280                         break;
5281                 }
5282
5283                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5284                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5285                         printk(KERN_CONT "\n");
5286                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5287                         break;
5288                 }
5289
5290                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5291
5292                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5293
5294                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5295                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5296                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5297                                 group->sgc->capacity);
5298                 }
5299
5300                 group = group->next;
5301         } while (group != sd->groups);
5302         printk(KERN_CONT "\n");
5303
5304         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5305                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5306
5307         if (sd->parent &&
5308             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5309                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5310                         "of domain->span\n");
5311         return 0;
5312 }
5313
5314 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5315 {
5316         int level = 0;
5317
5318         if (!sched_debug_enabled)
5319                 return;
5320
5321         if (!sd) {
5322                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5323                 return;
5324         }
5325
5326         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5327
5328         for (;;) {
5329                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5330                         break;
5331                 level++;
5332                 sd = sd->parent;
5333                 if (!sd)
5334                         break;
5335         }
5336 }
5337 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5338 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5339 static inline bool sched_debug(void)
5340 {
5341         return false;
5342 }
5343 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5344
5345 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5346 {
5347         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5348                 return 1;
5349
5350         /* Following flags need at least 2 groups */
5351         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5352                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5353                          SD_BALANCE_FORK |
5354                          SD_BALANCE_EXEC |
5355                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5356                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5357                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5358                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5359                         return 0;
5360         }
5361
5362         /* Following flags don't use groups */
5363         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5364                 return 0;
5365
5366         return 1;
5367 }
5368
5369 static int
5370 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5371 {
5372         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5373
5374         if (sd_degenerate(parent))
5375                 return 1;
5376
5377         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5378                 return 0;
5379
5380         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5381         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5382                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5383                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5384                                 SD_BALANCE_FORK |
5385                                 SD_BALANCE_EXEC |
5386                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5387                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5388                                 SD_PREFER_SIBLING |
5389                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5390                 if (nr_node_ids == 1)
5391                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5392         }
5393         if (~cflags & pflags)
5394                 return 0;
5395
5396         return 1;
5397 }
5398
5399 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5400 {
5401         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5402
5403         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5404         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5405         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5406         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5407         free_cpumask_var(rd->online);
5408         free_cpumask_var(rd->span);
5409         kfree(rd);
5410 }
5411
5412 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5413 {
5414         struct root_domain *old_rd = NULL;
5415         unsigned long flags;
5416
5417         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5418
5419         if (rq->rd) {
5420                 old_rd = rq->rd;
5421
5422                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5423                         set_rq_offline(rq);
5424
5425                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5426
5427                 /*
5428                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5429                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5430                  * in this function:
5431                  */
5432                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5433                         old_rd = NULL;
5434         }
5435
5436         atomic_inc(&rd->refcount);
5437         rq->rd = rd;
5438
5439         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5440         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5441                 set_rq_online(rq);
5442
5443         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5444
5445         if (old_rd)
5446                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5447 }
5448
5449 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5450 {
5451         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5452
5453         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5454                 goto out;
5455         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5456                 goto free_span;
5457         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5458                 goto free_online;
5459         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5460                 goto free_dlo_mask;
5461
5462         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5463         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5464                 goto free_dlo_mask;
5465
5466         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5467                 goto free_rto_mask;
5468         return 0;
5469
5470 free_rto_mask:
5471         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5472 free_dlo_mask:
5473         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5474 free_online:
5475         free_cpumask_var(rd->online);
5476 free_span:
5477         free_cpumask_var(rd->span);
5478 out:
5479         return -ENOMEM;
5480 }
5481
5482 /*
5483  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5484  * members (mimicking the global state we have today).
5485  */
5486 struct root_domain def_root_domain;
5487
5488 static void init_defrootdomain(void)
5489 {
5490         init_rootdomain(&def_root_domain);
5491
5492         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5493 }
5494
5495 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5496 {
5497         struct root_domain *rd;
5498
5499         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5500         if (!rd)
5501                 return NULL;
5502
5503         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5504                 kfree(rd);
5505                 return NULL;
5506         }
5507
5508         return rd;
5509 }
5510
5511 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5512 {
5513         struct sched_group *tmp, *first;
5514
5515         if (!sg)
5516                 return;
5517
5518         first = sg;
5519         do {
5520                 tmp = sg->next;
5521
5522                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5523                         kfree(sg->sgc);
5524
5525                 kfree(sg);
5526                 sg = tmp;
5527         } while (sg != first);
5528 }
5529
5530 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5531 {
5532         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5533
5534         /*
5535          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5536          * nuke them all.
5537          */
5538         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5539                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5540         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5541                 kfree(sd->groups->sgc);
5542                 kfree(sd->groups);
5543         }
5544         kfree(sd);
5545 }
5546
5547 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5548 {
5549         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5550 }
5551
5552 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5553 {
5554         for (; sd; sd = sd->parent)
5555                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5556 }
5557
5558 /*
5559  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5560  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5561  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5562  *
5563  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5564  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5565  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5566  */
5567 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5568 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5569 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5570 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5571 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5572 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5573
5574 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5575 {
5576         struct sched_domain *sd;
5577         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5578         int id = cpu;
5579         int size = 1;
5580
5581         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5582         if (sd) {
5583                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5584                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5585                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5586         }
5587         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5588
5589         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5590         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5591         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5592
5593         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5594         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5595
5596         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5597         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5598 }
5599
5600 /*
5601  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5602  * hold the hotplug lock.
5603  */
5604 static void
5605 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5606 {
5607         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5608         struct sched_domain *tmp;
5609
5610         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5611         for (tmp = sd; tmp; ) {
5612                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5613                 if (!parent)
5614                         break;
5615
5616                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5617                         tmp->parent = parent->parent;
5618                         if (parent->parent)
5619                                 parent->parent->child = tmp;
5620                         /*
5621                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5622                          * degenerate parent; the spans match for this
5623                          * so the property transfers.
5624                          */
5625                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5626                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5627                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5628                 } else
5629                         tmp = tmp->parent;
5630         }
5631
5632         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5633                 tmp = sd;
5634                 sd = sd->parent;
5635                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5636                 if (sd)
5637                         sd->child = NULL;
5638         }
5639
5640         sched_domain_debug(sd, cpu);
5641
5642         rq_attach_root(rq, rd);
5643         tmp = rq->sd;
5644         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5645         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5646
5647         update_top_cache_domain(cpu);
5648 }
5649
5650 /* cpus with isolated domains */
5651 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5652
5653 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5654 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5655 {
5656         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5657         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5658         return 1;
5659 }
5660
5661 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5662
5663 struct s_data {
5664         struct sched_domain ** __percpu sd;
5665         struct root_domain      *rd;
5666 };
5667
5668 enum s_alloc {
5669         sa_rootdomain,
5670         sa_sd,
5671         sa_sd_storage,
5672         sa_none,
5673 };
5674
5675 /*
5676  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5677  * domain traversal.
5678  *
5679  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5680  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5681  * range.
5682  *
5683  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5684  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5685  * cpu they're built on, so check that.
5686  *
5687  */
5688 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5689 {
5690         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5691         struct sd_data *sdd = sd->private;
5692         struct sched_domain *sibling;
5693         int i;
5694
5695         for_each_cpu(i, span) {
5696                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5697                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5698                         continue;
5699
5700                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5701         }
5702 }
5703
5704 /*
5705  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5706  * of this group that's also in the iteration mask.
5707  */
5708 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5709 {
5710         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5711 }
5712
5713 static int
5714 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5715 {
5716         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5717         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5718         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5719         struct sd_data *sdd = sd->private;
5720         struct sched_domain *child;
5721         int i;
5722
5723         cpumask_clear(covered);
5724
5725         for_each_cpu(i, span) {
5726                 struct cpumask *sg_span;
5727
5728                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5729                         continue;
5730
5731                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5732
5733                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5734                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5735                         continue;
5736
5737                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5738                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5739
5740                 if (!sg)
5741                         goto fail;
5742
5743                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5744                 if (child->child) {
5745                         child = child->child;
5746                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5747                 } else
5748                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5749
5750                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5751
5752                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
5753                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
5754                         build_group_mask(sd, sg);
5755
5756                 /*
5757                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
5758                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5759                  * die on a /0 trap.
5760                  */
5761                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5762                 sg->sgc->capacity_orig = sg->sgc->capacity;
5763
5764                 /*
5765                  * Make sure the first group of this domain contains the
5766                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5767                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5768                  */
5769                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5770                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5771                         groups = sg;
5772
5773                 if (!first)
5774                         first = sg;
5775                 if (last)
5776                         last->next = sg;
5777                 last = sg;
5778                 last->next = first;
5779         }
5780         sd->groups = groups;
5781
5782         return 0;
5783
5784 fail:
5785         free_sched_groups(first, 0);
5786
5787         return -ENOMEM;
5788 }
5789
5790 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5791 {
5792         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5793         struct sched_domain *child = sd->child;
5794
5795         if (child)
5796                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5797
5798         if (sg) {
5799                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5800                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
5801                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
5802         }
5803
5804         return cpu;
5805 }
5806
5807 /*
5808  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5809  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5810  * and ->cpu_capacity to 0.
5811  *
5812  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5813  */
5814 static int
5815 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5816 {
5817         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5818         struct sd_data *sdd = sd->private;
5819         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5820         struct cpumask *covered;
5821         int i;
5822
5823         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5824         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5825
5826         if (cpu != cpumask_first(span))
5827                 return 0;
5828
5829         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5830         covered = sched_domains_tmpmask;
5831
5832         cpumask_clear(covered);
5833
5834         for_each_cpu(i, span) {
5835                 struct sched_group *sg;
5836                 int group, j;
5837
5838                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5839                         continue;
5840
5841                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5842                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5843
5844                 for_each_cpu(j, span) {
5845                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5846                                 continue;
5847
5848                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5849                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5850                 }
5851
5852                 if (!first)
5853                         first = sg;
5854                 if (last)
5855                         last->next = sg;
5856                 last = sg;
5857         }
5858         last->next = first;
5859
5860         return 0;
5861 }
5862
5863 /*
5864  * Initialize sched groups cpu_capacity.
5865  *
5866  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
5867  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5868  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
5869  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
5870  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
5871  * group having less cpu_capacity.
5872  */
5873 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
5874 {
5875         struct sched_group *sg = sd->groups;
5876
5877         WARN_ON(!sg);
5878
5879         do {
5880                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5881                 sg = sg->next;
5882         } while (sg != sd->groups);
5883
5884         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5885                 return;
5886
5887         update_group_capacity(sd, cpu);
5888         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5889 }
5890
5891 /*
5892  * Initializers for schedule domains
5893  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5894  */
5895
5896 static int default_relax_domain_level = -1;
5897 int sched_domain_level_max;
5898
5899 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5900 {
5901         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5902                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5903
5904         return 1;
5905 }
5906 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5907
5908 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5909                                  struct sched_domain_attr *attr)
5910 {
5911         int request;
5912
5913         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5914                 if (default_relax_domain_level < 0)
5915                         return;
5916                 else
5917                         request = default_relax_domain_level;
5918         } else
5919                 request = attr->relax_domain_level;
5920         if (request < sd->level) {
5921                 /* turn off idle balance on this domain */
5922                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5923         } else {
5924                 /* turn on idle balance on this domain */
5925                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5926         }
5927 }
5928
5929 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5930 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5931
5932 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5933                                  const struct cpumask *cpu_map)
5934 {
5935         switch (what) {
5936         case sa_rootdomain:
5937                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5938                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5939         case sa_sd:
5940                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5941         case sa_sd_storage:
5942                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5943         case sa_none:
5944                 break;
5945         }
5946 }
5947
5948 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5949                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5950 {
5951         memset(d, 0, sizeof(*d));
5952
5953         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5954                 return sa_sd_storage;
5955         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5956         if (!d->sd)
5957                 return sa_sd_storage;
5958         d->rd = alloc_rootdomain();
5959         if (!d->rd)
5960                 return sa_sd;
5961         return sa_rootdomain;
5962 }
5963
5964 /*
5965  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5966  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5967  * will not free the data we're using.
5968  */
5969 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5970 {
5971         struct sd_data *sdd = sd->private;
5972
5973         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5974         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5975
5976         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5977                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5978
5979         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
5980                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
5981 }
5982
5983 #ifdef CONFIG_NUMA
5984 static int sched_domains_numa_levels;
5985 static int *sched_domains_numa_distance;
5986 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
5987 static int sched_domains_curr_level;
5988 #endif
5989
5990 /*
5991  * SD_flags allowed in topology descriptions.
5992  *
5993  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
5994  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
5995  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
5996  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
5997  *
5998  * Odd one out:
5999  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6000  */
6001 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6002         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6003          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6004          SD_NUMA |                      \
6005          SD_ASYM_PACKING |              \
6006          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6007
6008 static struct sched_domain *
6009 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6010 {
6011         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6012         int sd_weight, sd_flags = 0;
6013
6014 #ifdef CONFIG_NUMA
6015         /*
6016          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6017          */
6018         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6019 #endif
6020
6021         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6022
6023         if (tl->sd_flags)
6024                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6025         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6026                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6027                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6028
6029         *sd = (struct sched_domain){
6030                 .min_interval           = sd_weight,
6031                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6032                 .busy_factor            = 32,
6033                 .imbalance_pct          = 125,
6034
6035                 .cache_nice_tries       = 0,
6036                 .busy_idx               = 0,
6037                 .idle_idx               = 0,
6038                 .newidle_idx            = 0,
6039                 .wake_idx               = 0,
6040                 .forkexec_idx           = 0,
6041
6042                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6043                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6044                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6045                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6046                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6047                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6048                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6049                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6050                                         | 0*SD_SERIALIZE
6051                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6052                                         | 0*SD_NUMA
6053                                         | sd_flags
6054                                         ,
6055
6056                 .last_balance           = jiffies,
6057                 .balance_interval       = sd_weight,
6058                 .smt_gain               = 0,
6059                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6060                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6061 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6062                 .name                   = tl->name,
6063 #endif
6064         };
6065
6066         /*
6067          * Convert topological properties into behaviour.
6068          */
6069
6070         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6071                 sd->imbalance_pct = 110;
6072                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6073
6074         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6075                 sd->imbalance_pct = 117;
6076                 sd->cache_nice_tries = 1;
6077                 sd->busy_idx = 2;
6078
6079 #ifdef CONFIG_NUMA
6080         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6081                 sd->cache_nice_tries = 2;
6082                 sd->busy_idx = 3;
6083                 sd->idle_idx = 2;
6084
6085                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6086                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6087                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6088                                        SD_BALANCE_FORK |
6089                                        SD_WAKE_AFFINE);
6090                 }
6091
6092 #endif
6093         } else {
6094                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6095                 sd->cache_nice_tries = 1;
6096                 sd->busy_idx = 2;
6097                 sd->idle_idx = 1;
6098         }
6099
6100         sd->private = &tl->data;
6101
6102         return sd;
6103 }
6104
6105 /*
6106  * Topology list, bottom-up.
6107  */
6108 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6109 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6110         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6111 #endif
6112 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6113         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6114 #endif
6115         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6116         { NULL, },
6117 };
6118
6119 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6120
6121 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6122         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6123
6124 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6125 {
6126         sched_domain_topology = tl;
6127 }
6128
6129 #ifdef CONFIG_NUMA
6130
6131 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6132 {
6133         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6134 }
6135
6136 static void sched_numa_warn(const char *str)
6137 {
6138         static int done = false;
6139         int i,j;
6140
6141         if (done)
6142                 return;
6143
6144         done = true;
6145
6146         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6147
6148         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6149                 printk(KERN_WARNING "  ");
6150                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6151                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6152                 printk(KERN_CONT "\n");
6153         }
6154         printk(KERN_WARNING "\n");
6155 }
6156
6157 static bool find_numa_distance(int distance)
6158 {
6159         int i;
6160
6161         if (distance == node_distance(0, 0))
6162                 return true;
6163
6164         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6165                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6166                         return true;
6167         }
6168
6169         return false;
6170 }
6171
6172 static void sched_init_numa(void)
6173 {
6174         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6175         struct sched_domain_topology_level *tl;
6176         int level = 0;
6177         int i, j, k;
6178
6179         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6180         if (!sched_domains_numa_distance)
6181                 return;
6182
6183         /*
6184          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6185          * unique distances in the node_distance() table.
6186          *
6187          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6188          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6189          */
6190         next_distance = curr_distance;
6191         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6192                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6193                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6194                                 int distance = node_distance(i, k);
6195
6196                                 if (distance > curr_distance &&
6197                                     (distance < next_distance ||
6198                                      next_distance == curr_distance))
6199                                         next_distance = distance;
6200
6201                                 /*
6202                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6203                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6204                                  * equally connected to A.
6205                                  */
6206                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6207                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6208
6209                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6210                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6211                         }
6212                         if (next_distance != curr_distance) {
6213                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6214                                 sched_domains_numa_levels = level;
6215                                 curr_distance = next_distance;
6216                         } else break;
6217                 }
6218
6219                 /*
6220                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6221                  */
6222                 if (!sched_debug())
6223                         break;
6224         }
6225         /*
6226          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6227          * identity distance node_distance(i,i).
6228          *
6229          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6230          * numbers.
6231          */
6232
6233         /*
6234          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6235          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6236          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6237          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6238          * in other functions.
6239          *
6240          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6241          */
6242         sched_domains_numa_levels = 0;
6243
6244         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6245         if (!sched_domains_numa_masks)
6246                 return;
6247
6248         /*
6249          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6250          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6251          */
6252         for (i = 0; i < level; i++) {
6253                 sched_domains_numa_masks[i] =
6254                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6255                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6256                         return;
6257
6258                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6259                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6260                         if (!mask)
6261                                 return;
6262
6263                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6264
6265                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6266                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6267                                         continue;
6268
6269                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6270                         }
6271                 }
6272         }
6273
6274         /* Compute default topology size */
6275         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6276
6277         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6278                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6279         if (!tl)
6280                 return;
6281
6282         /*
6283          * Copy the default topology bits..
6284          */
6285         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6286                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6287
6288         /*
6289          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6290          */
6291         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6292                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6293                         .mask = sd_numa_mask,
6294                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6295                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6296                         .numa_level = j,
6297                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6298                 };
6299         }
6300
6301         sched_domain_topology = tl;
6302
6303         sched_domains_numa_levels = level;
6304 }
6305
6306 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6307 {
6308         int i, j;
6309         int node = cpu_to_node(cpu);
6310
6311         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6312                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6313                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6314                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6315                 }
6316         }
6317 }
6318
6319 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6320 {
6321         int i, j;
6322         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6323                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6324                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6325         }
6326 }
6327
6328 /*
6329  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6330  * are onlined.
6331  */
6332 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6333                                            unsigned long action,
6334                                            void *hcpu)
6335 {
6336         int cpu = (long)hcpu;
6337
6338         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6339         case CPU_ONLINE:
6340                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6341                 break;
6342
6343         case CPU_DEAD:
6344                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6345                 break;
6346
6347         default:
6348                 return NOTIFY_DONE;
6349         }
6350
6351         return NOTIFY_OK;
6352 }
6353 #else
6354 static inline void sched_init_numa(void)
6355 {
6356 }
6357
6358 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6359                                            unsigned long action,
6360                                            void *hcpu)
6361 {
6362         return 0;
6363 }
6364 #endif /* CONFIG_NUMA */
6365
6366 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6367 {
6368         struct sched_domain_topology_level *tl;
6369         int j;
6370
6371         for_each_sd_topology(tl) {
6372                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6373
6374                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6375                 if (!sdd->sd)
6376                         return -ENOMEM;
6377
6378                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6379                 if (!sdd->sg)
6380                         return -ENOMEM;
6381
6382                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6383                 if (!sdd->sgc)
6384                         return -ENOMEM;
6385
6386                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6387                         struct sched_domain *sd;
6388                         struct sched_group *sg;
6389                         struct sched_group_capacity *sgc;
6390
6391                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6392                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6393                         if (!sd)
6394                                 return -ENOMEM;
6395
6396                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6397
6398                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6399                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6400                         if (!sg)
6401                                 return -ENOMEM;
6402
6403                         sg->next = sg;
6404
6405                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6406
6407                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6408                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6409                         if (!sgc)
6410                                 return -ENOMEM;
6411
6412                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6413                 }
6414         }
6415
6416         return 0;
6417 }
6418
6419 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6420 {
6421         struct sched_domain_topology_level *tl;
6422         int j;
6423
6424         for_each_sd_topology(tl) {
6425                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6426
6427                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6428                         struct sched_domain *sd;
6429
6430                         if (sdd->sd) {
6431                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6432                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6433                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6434                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6435                         }
6436
6437                         if (sdd->sg)
6438                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6439                         if (sdd->sgc)
6440                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6441                 }
6442                 free_percpu(sdd->sd);
6443                 sdd->sd = NULL;
6444                 free_percpu(sdd->sg);
6445                 sdd->sg = NULL;
6446                 free_percpu(sdd->sgc);
6447                 sdd->sgc = NULL;
6448         }
6449 }
6450
6451 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6452                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6453                 struct sched_domain *child, int cpu)
6454 {
6455         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6456         if (!sd)
6457                 return child;
6458
6459         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6460         if (child) {
6461                 sd->level = child->level + 1;
6462                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6463                 child->parent = sd;
6464                 sd->child = child;
6465         }
6466         set_domain_attribute(sd, attr);
6467
6468         return sd;
6469 }
6470
6471 /*
6472  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6473  * to the individual cpus
6474  */
6475 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6476                                struct sched_domain_attr *attr)
6477 {
6478         enum s_alloc alloc_state;
6479         struct sched_domain *sd;
6480         struct s_data d;
6481         int i, ret = -ENOMEM;
6482
6483         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6484         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6485                 goto error;
6486
6487         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6488         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6489                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6490
6491                 sd = NULL;
6492                 for_each_sd_topology(tl) {
6493                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6494                         if (tl == sched_domain_topology)
6495                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6496                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6497                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6498                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6499                                 break;
6500                 }
6501         }
6502
6503         /* Build the groups for the domains */
6504         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6505                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6506                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6507                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6508                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6509                                         goto error;
6510                         } else {
6511                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6512                                         goto error;
6513                         }
6514                 }
6515         }
6516
6517         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6518         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6519                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6520                         continue;
6521
6522                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6523                         claim_allocations(i, sd);
6524                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6525                 }
6526         }
6527
6528         /* Attach the domains */
6529         rcu_read_lock();
6530         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6531                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6532                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6533         }
6534         rcu_read_unlock();
6535
6536         ret = 0;
6537 error:
6538         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6539         return ret;
6540 }
6541
6542 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6543 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6544 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6545                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6546
6547 /*
6548  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6549  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6550  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6551  */
6552 static cpumask_var_t fallback_doms;
6553
6554 /*
6555  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6556  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6557  * or 0 if it stayed the same.
6558  */
6559 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6560 {
6561         return 0;
6562 }
6563
6564 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6565 {
6566         int i;
6567         cpumask_var_t *doms;
6568
6569         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6570         if (!doms)
6571                 return NULL;
6572         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6573                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6574                         free_sched_domains(doms, i);
6575                         return NULL;
6576                 }
6577         }
6578         return doms;
6579 }
6580
6581 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6582 {
6583         unsigned int i;
6584         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6585                 free_cpumask_var(doms[i]);
6586         kfree(doms);
6587 }
6588
6589 /*
6590  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6591  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6592  * exclude other special cases in the future.
6593  */
6594 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6595 {
6596         int err;
6597
6598         arch_update_cpu_topology();
6599         ndoms_cur = 1;
6600         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6601         if (!doms_cur)
6602                 doms_cur = &fallback_doms;
6603         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6604         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6605         register_sched_domain_sysctl();
6606
6607         return err;
6608 }
6609
6610 /*
6611  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6612  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6613  */
6614 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6615 {
6616         int i;
6617
6618         rcu_read_lock();
6619         for_each_cpu(i, cpu_map)
6620                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6621         rcu_read_unlock();
6622 }
6623
6624 /* handle null as "default" */
6625 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6626                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6627 {
6628         struct sched_domain_attr tmp;
6629
6630         /* fast path */
6631         if (!new && !cur)
6632                 return 1;
6633
6634         tmp = SD_ATTR_INIT;
6635         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6636                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6637                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6638 }
6639
6640 /*
6641  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6642  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6643  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6644  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6645  *
6646  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6647  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6648  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6649  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6650  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6651  * it as it is.
6652  *
6653  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6654  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6655  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6656  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6657  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6658  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6659  *
6660  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6661  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6662  * and it will not create the default domain.
6663  *
6664  * Call with hotplug lock held
6665  */
6666 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6667                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6668 {
6669         int i, j, n;
6670         int new_topology;
6671
6672         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6673
6674         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6675         unregister_sched_domain_sysctl();
6676
6677         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6678         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6679
6680         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6681
6682         /* Destroy deleted domains */
6683         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6684                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6685                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6686                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6687                                 goto match1;
6688                 }
6689                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6690                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6691 match1:
6692                 ;
6693         }
6694
6695         n = ndoms_cur;
6696         if (doms_new == NULL) {
6697                 n = 0;
6698                 doms_new = &fallback_doms;
6699                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6700                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6701         }
6702
6703         /* Build new domains */
6704         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6705                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6706                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6707                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6708                                 goto match2;
6709                 }
6710                 /* no match - add a new doms_new */
6711                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6712 match2:
6713                 ;
6714         }
6715
6716         /* Remember the new sched domains */
6717         if (doms_cur != &fallback_doms)
6718                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6719         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6720         doms_cur = doms_new;
6721         dattr_cur = dattr_new;
6722         ndoms_cur = ndoms_new;
6723
6724         register_sched_domain_sysctl();
6725
6726         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6727 }
6728
6729 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6730
6731 /*
6732  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6733  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6734  * around partition_sched_domains().
6735  *
6736  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6737  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6738  */
6739 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6740                              void *hcpu)
6741 {
6742         switch (action) {
6743         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6744         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6745
6746                 /*
6747                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6748                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6749                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6750                  * domain, ignoring cpusets.
6751                  */
6752                 num_cpus_frozen--;
6753                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6754                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6755                         break;
6756                 }
6757
6758                 /*
6759                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6760                  * restore the original sched domains by considering the
6761                  * cpuset configurations.
6762                  */
6763
6764         case CPU_ONLINE:
6765         case CPU_DOWN_FAILED:
6766                 cpuset_update_active_cpus(true);
6767                 break;
6768         default:
6769                 return NOTIFY_DONE;
6770         }
6771         return NOTIFY_OK;
6772 }
6773
6774 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6775                                void *hcpu)
6776 {
6777         switch (action) {
6778         case CPU_DOWN_PREPARE:
6779                 cpuset_update_active_cpus(false);
6780                 break;
6781         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6782                 num_cpus_frozen++;
6783                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6784                 break;
6785         default:
6786                 return NOTIFY_DONE;
6787         }
6788         return NOTIFY_OK;
6789 }
6790
6791 void __init sched_init_smp(void)
6792 {
6793         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6794
6795         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6796         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6797
6798         sched_init_numa();
6799
6800         /*
6801          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6802          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6803          * happen.
6804          */
6805         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6806         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6807         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6808         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6809                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6810         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6811
6812         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6813         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6814         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6815
6816         init_hrtick();
6817
6818         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6819         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6820                 BUG();
6821         sched_init_granularity();
6822         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6823
6824         init_sched_rt_class();
6825         init_sched_dl_class();
6826 }
6827 #else
6828 void __init sched_init_smp(void)
6829 {
6830         sched_init_granularity();
6831 }
6832 #endif /* CONFIG_SMP */
6833
6834 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6835
6836 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6837 {
6838         return in_lock_functions(addr) ||
6839                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6840                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6841 }
6842
6843 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6844 /*
6845  * Default task group.
6846  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6847  */
6848 struct task_group root_task_group;
6849 LIST_HEAD(task_groups);
6850 #endif
6851
6852 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6853
6854 void __init sched_init(void)
6855 {
6856         int i, j;
6857         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6858
6859 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6860         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6861 #endif
6862 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6863         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6864 #endif
6865 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6866         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6867 #endif
6868         if (alloc_size) {
6869                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6870
6871 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6872                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6873                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6874
6875                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6876                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6877
6878 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6879 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6880                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6881                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6882
6883                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6884                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6885
6886 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6887 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6888                 for_each_possible_cpu(i) {
6889                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6890                         ptr += cpumask_size();
6891                 }
6892 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6893         }
6894
6895         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6896                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6897         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6898                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6899
6900 #ifdef CONFIG_SMP
6901         init_defrootdomain();
6902 #endif
6903
6904 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6905         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6906                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6907 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6908
6909 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6910         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6911         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6912         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6913         autogroup_init(&init_task);
6914
6915 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6916
6917         for_each_possible_cpu(i) {
6918                 struct rq *rq;
6919
6920                 rq = cpu_rq(i);
6921                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6922                 rq->nr_running = 0;
6923                 rq->calc_load_active = 0;
6924                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6925                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6926                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6927                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6928 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6929                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6930                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6931                 /*
6932                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6933                  *
6934                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6935                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6936                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6937                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6938                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6939                  * (se->load.weight).
6940                  *
6941                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6942                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6943                  * then A0's share of the cpu resource is:
6944                  *
6945                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6946                  *
6947                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6948                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6949                  */
6950                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6951                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6952 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6953
6954                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6955 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6956                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6957 #endif
6958
6959                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6960                         rq->cpu_load[j] = 0;
6961
6962                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6963
6964 #ifdef CONFIG_SMP
6965                 rq->sd = NULL;
6966                 rq->rd = NULL;
6967                 rq->cpu_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6968                 rq->post_schedule = 0;
6969                 rq->active_balance = 0;
6970                 rq->next_balance = jiffies;
6971                 rq->push_cpu = 0;
6972                 rq->cpu = i;
6973                 rq->online = 0;
6974                 rq->idle_stamp = 0;
6975                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6976                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6977
6978                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6979
6980                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6981 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6982                 rq->nohz_flags = 0;
6983 #endif
6984 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6985                 rq->last_sched_tick = 0;
6986 #endif
6987 #endif
6988                 init_rq_hrtick(rq);
6989                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6990         }
6991
6992         set_load_weight(&init_task);
6993
6994 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6995         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6996 #endif
6997
6998         /*
6999          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7000          */
7001         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7002         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7003
7004         /*
7005          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7006          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7007          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7008          * when this runqueue becomes "idle".
7009          */
7010         init_idle(current, smp_processor_id());
7011
7012         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7013
7014         /*
7015          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7016          */
7017         current->sched_class = &fair_sched_class;
7018
7019 #ifdef CONFIG_SMP
7020         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7021         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7022         if (cpu_isolated_map == NULL)
7023                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7024         idle_thread_set_boot_cpu();
7025         set_cpu_rq_start_time();
7026 #endif
7027         init_sched_fair_class();
7028
7029         scheduler_running = 1;
7030 }
7031
7032 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7033 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7034 {
7035         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7036
7037         return (nested == preempt_offset);
7038 }
7039
7040 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7041 {
7042         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7043
7044         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7045         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7046              !is_idle_task(current)) ||
7047             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7048                 return;
7049         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7050                 return;
7051         prev_jiffy = jiffies;
7052
7053         printk(KERN_ERR
7054                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7055                         file, line);
7056         printk(KERN_ERR
7057                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7058                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7059                         current->pid, current->comm);
7060
7061         debug_show_held_locks(current);
7062         if (irqs_disabled())
7063                 print_irqtrace_events(current);
7064 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7065         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7066                 pr_err("Preemption disabled at:");
7067                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7068                 pr_cont("\n");
7069         }
7070 #endif
7071         dump_stack();
7072 }
7073 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7074 #endif
7075
7076 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7077 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7078 {
7079         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7080         struct sched_attr attr = {
7081                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7082         };
7083         int old_prio = p->prio;
7084         int on_rq;
7085
7086         on_rq = p->on_rq;
7087         if (on_rq)
7088                 dequeue_task(rq, p, 0);
7089         __setscheduler(rq, p, &attr);
7090         if (on_rq) {
7091                 enqueue_task(rq, p, 0);
7092                 resched_task(rq->curr);
7093         }
7094
7095         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7096 }
7097
7098 void normalize_rt_tasks(void)
7099 {
7100         struct task_struct *g, *p;
7101         unsigned long flags;
7102         struct rq *rq;
7103
7104         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7105         do_each_thread(g, p) {
7106                 /*
7107                  * Only normalize user tasks:
7108                  */
7109                 if (!p->mm)
7110                         continue;
7111
7112                 p->se.exec_start                = 0;
7113 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7114                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7115                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7116                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7117 #endif
7118
7119                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7120                         /*
7121                          * Renice negative nice level userspace
7122                          * tasks back to 0:
7123                          */
7124                         if (task_nice(p) < 0 && p->mm)
7125                                 set_user_nice(p, 0);
7126                         continue;
7127                 }
7128
7129                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7130                 rq = __task_rq_lock(p);
7131
7132                 normalize_task(rq, p);
7133
7134                 __task_rq_unlock(rq);
7135                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7136         } while_each_thread(g, p);
7137
7138         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7139 }
7140
7141 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7142
7143 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7144 /*
7145  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7146  *
7147  * They can only be called when the whole system has been
7148  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7149  * activity can take place. Using them for anything else would
7150  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7151  * under any other configuration.
7152  */
7153
7154 /**
7155  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7156  * @cpu: the processor in question.
7157  *
7158  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7159  *
7160  * Return: The current task for @cpu.
7161  */
7162 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7163 {
7164         return cpu_curr(cpu);
7165 }
7166
7167 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7168
7169 #ifdef CONFIG_IA64
7170 /**
7171  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7172  * @cpu: the processor in question.
7173  * @p: the task pointer to set.
7174  *
7175  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7176  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7177  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7178  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7179  * and caller must save the original value of the current task (see
7180  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7181  * re-starting the system.
7182  *
7183  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7184  */
7185 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7186 {
7187         cpu_curr(cpu) = p;
7188 }
7189
7190 #endif
7191
7192 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7193 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7194 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7195
7196 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7197 {
7198         free_fair_sched_group(tg);
7199         free_rt_sched_group(tg);
7200         autogroup_free(tg);
7201         kfree(tg);
7202 }
7203
7204 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7205 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7206 {
7207         struct task_group *tg;
7208
7209         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7210         if (!tg)
7211                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7212
7213         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7214                 goto err;
7215
7216         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7217                 goto err;
7218
7219         return tg;
7220
7221 err:
7222         free_sched_group(tg);
7223         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7224 }
7225
7226 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7227 {
7228         unsigned long flags;
7229
7230         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7231         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7232
7233         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7234
7235         tg->parent = parent;
7236         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7237         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7238         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7239 }
7240
7241 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7242 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7243 {
7244         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7245         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7246 }
7247
7248 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7249 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7250 {
7251         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7252         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7253 }
7254
7255 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7256 {
7257         unsigned long flags;
7258         int i;
7259
7260         /* end participation in shares distribution */
7261         for_each_possible_cpu(i)
7262                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7263
7264         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7265         list_del_rcu(&tg->list);
7266         list_del_rcu(&tg->siblings);
7267         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7268 }
7269
7270 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7271  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7272  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7273  *      reflect its new group.
7274  */
7275 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7276 {
7277         struct task_group *tg;
7278         int on_rq, running;
7279         unsigned long flags;
7280         struct rq *rq;
7281
7282         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7283
7284         running = task_current(rq, tsk);
7285         on_rq = tsk->on_rq;
7286
7287         if (on_rq)
7288                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7289         if (unlikely(running))
7290                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7291
7292         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id,
7293                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7294                           struct task_group, css);
7295         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7296         tsk->sched_task_group = tg;
7297
7298 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7299         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7300                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7301         else
7302 #endif
7303                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7304
7305         if (unlikely(running))
7306                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7307         if (on_rq)
7308                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7309
7310         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7311 }
7312 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7313
7314 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7315 /*
7316  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7317  */
7318 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7319
7320 /* Must be called with tasklist_lock held */
7321 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7322 {
7323         struct task_struct *g, *p;
7324
7325         do_each_thread(g, p) {
7326                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7327                         return 1;
7328         } while_each_thread(g, p);
7329
7330         return 0;
7331 }
7332
7333 struct rt_schedulable_data {
7334         struct task_group *tg;
7335         u64 rt_period;
7336         u64 rt_runtime;
7337 };
7338
7339 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7340 {
7341         struct rt_schedulable_data *d = data;
7342         struct task_group *child;
7343         unsigned long total, sum = 0;
7344         u64 period, runtime;
7345
7346         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7347         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7348
7349         if (tg == d->tg) {
7350                 period = d->rt_period;
7351                 runtime = d->rt_runtime;
7352         }
7353
7354         /*
7355          * Cannot have more runtime than the period.
7356          */
7357         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7358                 return -EINVAL;
7359
7360         /*
7361          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7362          */
7363         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7364                 return -EBUSY;
7365
7366         total = to_ratio(period, runtime);
7367
7368         /*
7369          * Nobody can have more than the global setting allows.
7370          */
7371         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7372                 return -EINVAL;
7373
7374         /*
7375          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7376          */
7377         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7378                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7379                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7380
7381                 if (child == d->tg) {
7382                         period = d->rt_period;
7383                         runtime = d->rt_runtime;
7384                 }
7385
7386                 sum += to_ratio(period, runtime);
7387         }
7388
7389         if (sum > total)
7390                 return -EINVAL;
7391
7392         return 0;
7393 }
7394
7395 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7396 {
7397         int ret;
7398
7399         struct rt_schedulable_data data = {
7400                 .tg = tg,
7401                 .rt_period = period,
7402                 .rt_runtime = runtime,
7403         };
7404
7405         rcu_read_lock();
7406         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7407         rcu_read_unlock();
7408
7409         return ret;
7410 }
7411
7412 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7413                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7414 {
7415         int i, err = 0;
7416
7417         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7418         read_lock(&tasklist_lock);
7419         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7420         if (err)
7421                 goto unlock;
7422
7423         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7424         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7425         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7426
7427         for_each_possible_cpu(i) {
7428                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7429
7430                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7431                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7432                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7433         }
7434         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7435 unlock:
7436         read_unlock(&tasklist_lock);
7437         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7438
7439         return err;
7440 }
7441
7442 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7443 {
7444         u64 rt_runtime, rt_period;
7445
7446         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7447         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7448         if (rt_runtime_us < 0)
7449                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7450
7451         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7452 }
7453
7454 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7455 {
7456         u64 rt_runtime_us;
7457
7458         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7459                 return -1;
7460
7461         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7462         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7463         return rt_runtime_us;
7464 }
7465
7466 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7467 {
7468         u64 rt_runtime, rt_period;
7469
7470         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7471         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7472
7473         if (rt_period == 0)
7474                 return -EINVAL;
7475
7476         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7477 }
7478
7479 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7480 {
7481         u64 rt_period_us;
7482
7483         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7484         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7485         return rt_period_us;
7486 }
7487 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7488
7489 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7490 static int sched_rt_global_constraints(void)
7491 {
7492         int ret = 0;
7493
7494         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7495         read_lock(&tasklist_lock);
7496         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7497         read_unlock(&tasklist_lock);
7498         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7499
7500         return ret;
7501 }
7502
7503 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7504 {
7505         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7506         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7507                 return 0;
7508
7509         return 1;
7510 }
7511
7512 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7513 static int sched_rt_global_constraints(void)
7514 {
7515         unsigned long flags;
7516         int i, ret = 0;
7517
7518         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7519         for_each_possible_cpu(i) {
7520                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7521
7522                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7523                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7524                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7525         }
7526         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7527
7528         return ret;
7529 }
7530 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7531
7532 static int sched_dl_global_constraints(void)
7533 {
7534         u64 runtime = global_rt_runtime();
7535         u64 period = global_rt_period();
7536         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7537         int cpu, ret = 0;
7538         unsigned long flags;
7539
7540         /*
7541          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7542          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7543          * any of the root_domains.
7544          *
7545          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7546          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7547          * solutions is welcome!
7548          */
7549         for_each_possible_cpu(cpu) {
7550                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7551
7552                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7553                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7554                         ret = -EBUSY;
7555                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7556
7557                 if (ret)
7558                         break;
7559         }
7560
7561         return ret;
7562 }
7563
7564 static void sched_dl_do_global(void)
7565 {
7566         u64 new_bw = -1;
7567         int cpu;
7568         unsigned long flags;
7569
7570         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7571         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7572
7573         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7574                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7575
7576         /*
7577          * FIXME: As above...
7578          */
7579         for_each_possible_cpu(cpu) {
7580                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7581
7582                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7583                 dl_b->bw = new_bw;
7584                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7585         }
7586 }
7587
7588 static int sched_rt_global_validate(void)
7589 {
7590         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7591                 return -EINVAL;
7592
7593         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7594                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7595                 return -EINVAL;
7596
7597         return 0;
7598 }
7599
7600 static void sched_rt_do_global(void)
7601 {
7602         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7603         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7604 }
7605
7606 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7607                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7608                 loff_t *ppos)
7609 {
7610         int old_period, old_runtime;
7611         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7612         int ret;
7613
7614         mutex_lock(&mutex);
7615         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7616         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7617
7618         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7619
7620         if (!ret && write) {
7621                 ret = sched_rt_global_validate();
7622                 if (ret)
7623                         goto undo;
7624
7625                 ret = sched_rt_global_constraints();
7626                 if (ret)
7627                         goto undo;
7628
7629                 ret = sched_dl_global_constraints();
7630                 if (ret)
7631                         goto undo;
7632
7633                 sched_rt_do_global();
7634                 sched_dl_do_global();
7635         }
7636         if (0) {
7637 undo:
7638                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7639                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7640         }
7641         mutex_unlock(&mutex);
7642
7643         return ret;
7644 }
7645
7646 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7647                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7648                 loff_t *ppos)
7649 {
7650         int ret;
7651         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7652
7653         mutex_lock(&mutex);
7654         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7655         /* make sure that internally we keep jiffies */
7656         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7657         if (!ret && write) {
7658                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7659                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7660         }
7661         mutex_unlock(&mutex);
7662         return ret;
7663 }
7664
7665 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7666
7667 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7668 {
7669         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7670 }
7671
7672 static struct cgroup_subsys_state *
7673 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7674 {
7675         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7676         struct task_group *tg;
7677
7678         if (!parent) {
7679                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7680                 return &root_task_group.css;
7681         }
7682
7683         tg = sched_create_group(parent);
7684         if (IS_ERR(tg))
7685                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7686
7687         return &tg->css;
7688 }
7689
7690 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7691 {
7692         struct task_group *tg = css_tg(css);
7693         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7694
7695         if (parent)
7696                 sched_online_group(tg, parent);
7697         return 0;
7698 }
7699
7700 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7701 {
7702         struct task_group *tg = css_tg(css);
7703
7704         sched_destroy_group(tg);
7705 }
7706
7707 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7708 {
7709         struct task_group *tg = css_tg(css);
7710
7711         sched_offline_group(tg);
7712 }
7713
7714 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7715                                  struct cgroup_taskset *tset)
7716 {
7717         struct task_struct *task;
7718
7719         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
7720 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7721                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7722                         return -EINVAL;
7723 #else
7724                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7725                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7726                         return -EINVAL;
7727 #endif
7728         }
7729         return 0;
7730 }
7731
7732 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7733                               struct cgroup_taskset *tset)
7734 {
7735         struct task_struct *task;
7736
7737         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
7738                 sched_move_task(task);
7739 }
7740
7741 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7742                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7743                             struct task_struct *task)
7744 {
7745         /*
7746          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7747          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7748          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7749          */
7750         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7751                 return;
7752
7753         sched_move_task(task);
7754 }
7755
7756 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7757 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7758                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7759 {
7760         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7761 }
7762
7763 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7764                                struct cftype *cft)
7765 {
7766         struct task_group *tg = css_tg(css);
7767
7768         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7769 }
7770
7771 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7772 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7773
7774 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7775 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7776
7777 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7778
7779 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7780 {
7781         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7782         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7783
7784         if (tg == &root_task_group)
7785                 return -EINVAL;
7786
7787         /*
7788          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7789          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7790          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7791          */
7792         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7793                 return -EINVAL;
7794
7795         /*
7796          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7797          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7798          * feasibility.
7799          */
7800         if (period > max_cfs_quota_period)
7801                 return -EINVAL;
7802
7803         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7804         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7805         if (ret)
7806                 goto out_unlock;
7807
7808         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7809         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7810         /*
7811          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7812          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7813          */
7814         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7815                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7816         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7817         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7818         cfs_b->quota = quota;
7819
7820         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7821         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7822         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7823                 /* force a reprogram */
7824                 cfs_b->timer_active = 0;
7825                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7826         }
7827         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7828
7829         for_each_possible_cpu(i) {
7830                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7831                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7832
7833                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7834                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7835                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7836
7837                 if (cfs_rq->throttled)
7838                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7839                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7840         }
7841         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7842                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7843 out_unlock:
7844         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7845
7846         return ret;
7847 }
7848
7849 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7850 {
7851         u64 quota, period;
7852
7853         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7854         if (cfs_quota_us < 0)
7855                 quota = RUNTIME_INF;
7856         else
7857                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7858
7859         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7860 }
7861
7862 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7863 {
7864         u64 quota_us;
7865
7866         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7867                 return -1;
7868
7869         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7870         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7871
7872         return quota_us;
7873 }
7874
7875 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7876 {
7877         u64 quota, period;
7878
7879         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7880         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7881
7882         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7883 }
7884
7885 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7886 {
7887         u64 cfs_period_us;
7888
7889         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7890         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7891
7892         return cfs_period_us;
7893 }
7894
7895 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7896                                   struct cftype *cft)
7897 {
7898         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7899 }
7900
7901 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7902                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7903 {
7904         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7905 }
7906
7907 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7908                                    struct cftype *cft)
7909 {
7910         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7911 }
7912
7913 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7914                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7915 {
7916         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7917 }
7918
7919 struct cfs_schedulable_data {
7920         struct task_group *tg;
7921         u64 period, quota;
7922 };
7923
7924 /*
7925  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7926  * note: units are usecs
7927  */
7928 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7929                                struct cfs_schedulable_data *d)
7930 {
7931         u64 quota, period;
7932
7933         if (tg == d->tg) {
7934                 period = d->period;
7935                 quota = d->quota;
7936         } else {
7937                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7938                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7939         }
7940
7941         /* note: these should typically be equivalent */
7942         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7943                 return RUNTIME_INF;
7944
7945         return to_ratio(period, quota);
7946 }
7947
7948 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7949 {
7950         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7951         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7952         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7953
7954         if (!tg->parent) {
7955                 quota = RUNTIME_INF;
7956         } else {
7957                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7958
7959                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7960                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7961
7962                 /*
7963                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7964                  * limit is set
7965                  */
7966                 if (quota == RUNTIME_INF)
7967                         quota = parent_quota;
7968                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7969                         return -EINVAL;
7970         }
7971         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7972
7973         return 0;
7974 }
7975
7976 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7977 {
7978         int ret;
7979         struct cfs_schedulable_data data = {
7980                 .tg = tg,
7981                 .period = period,
7982                 .quota = quota,
7983         };
7984
7985         if (quota != RUNTIME_INF) {
7986                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7987                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7988         }
7989
7990         rcu_read_lock();
7991         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7992         rcu_read_unlock();
7993
7994         return ret;
7995 }
7996
7997 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
7998 {
7999         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8000         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8001
8002         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8003         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8004         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8005
8006         return 0;
8007 }
8008 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8009 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8010
8011 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8012 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8013                                 struct cftype *cft, s64 val)
8014 {
8015         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8016 }
8017
8018 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8019                                struct cftype *cft)
8020 {
8021         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8022 }
8023
8024 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8025                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8026 {
8027         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8028 }
8029
8030 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8031                                    struct cftype *cft)
8032 {
8033         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8034 }
8035 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8036
8037 static struct cftype cpu_files[] = {
8038 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8039         {
8040                 .name = "shares",
8041                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8042                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8043         },
8044 #endif
8045 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8046         {
8047                 .name = "cfs_quota_us",
8048                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8049                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8050         },
8051         {
8052                 .name = "cfs_period_us",
8053                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8054                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8055         },
8056         {
8057                 .name = "stat",
8058                 .seq_show = cpu_stats_show,
8059         },
8060 #endif
8061 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8062         {
8063                 .name = "rt_runtime_us",
8064                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8065                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8066         },
8067         {
8068                 .name = "rt_period_us",
8069                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8070                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8071         },
8072 #endif
8073         { }     /* terminate */
8074 };
8075
8076 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8077         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8078         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8079         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8080         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8081         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8082         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8083         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8084         .base_cftypes   = cpu_files,
8085         .early_init     = 1,
8086 };
8087
8088 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8089
8090 void dump_cpu_task(int cpu)
8091 {
8092         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8093         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8094 }