Merge branch 'linux-linaro-lsk-v4.4' into linux-linaro-lsk-v4.4-android
[firefly-linux-kernel-4.4.55.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 #include "walt.h"
93
94 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
95 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
96
97 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
98
99 void update_rq_clock(struct rq *rq)
100 {
101         s64 delta;
102
103         lockdep_assert_held(&rq->lock);
104
105         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
106                 return;
107
108         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
109         if (delta < 0)
110                 return;
111         rq->clock += delta;
112         update_rq_clock_task(rq, delta);
113 }
114
115 /*
116  * Debugging: various feature bits
117  */
118
119 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
120         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
121
122 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
123 #include "features.h"
124         0;
125
126 #undef SCHED_FEAT
127
128 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
129 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
130         #name ,
131
132 static const char * const sched_feat_names[] = {
133 #include "features.h"
134 };
135
136 #undef SCHED_FEAT
137
138 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
139 {
140         int i;
141
142         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
143                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
144                         seq_puts(m, "NO_");
145                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
146         }
147         seq_puts(m, "\n");
148
149         return 0;
150 }
151
152 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
153
154 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
155 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
156
157 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
158         jump_label_key__##enabled ,
159
160 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
161 #include "features.h"
162 };
163
164 #undef SCHED_FEAT
165
166 static void sched_feat_disable(int i)
167 {
168         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
169 }
170
171 static void sched_feat_enable(int i)
172 {
173         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
174 }
175 #else
176 static void sched_feat_disable(int i) { };
177 static void sched_feat_enable(int i) { };
178 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
179
180 static int sched_feat_set(char *cmp)
181 {
182         int i;
183         int neg = 0;
184
185         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
186                 neg = 1;
187                 cmp += 3;
188         }
189
190         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
191                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
192                         if (neg) {
193                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
194                                 sched_feat_disable(i);
195                         } else {
196                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
197                                 sched_feat_enable(i);
198                         }
199                         break;
200                 }
201         }
202
203         return i;
204 }
205
206 static ssize_t
207 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
208                 size_t cnt, loff_t *ppos)
209 {
210         char buf[64];
211         char *cmp;
212         int i;
213         struct inode *inode;
214
215         if (cnt > 63)
216                 cnt = 63;
217
218         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
219                 return -EFAULT;
220
221         buf[cnt] = 0;
222         cmp = strstrip(buf);
223
224         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
225         inode = file_inode(filp);
226         mutex_lock(&inode->i_mutex);
227         i = sched_feat_set(cmp);
228         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
229         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
230                 return -EINVAL;
231
232         *ppos += cnt;
233
234         return cnt;
235 }
236
237 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
238 {
239         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
240 }
241
242 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
243         .open           = sched_feat_open,
244         .write          = sched_feat_write,
245         .read           = seq_read,
246         .llseek         = seq_lseek,
247         .release        = single_release,
248 };
249
250 static __init int sched_init_debug(void)
251 {
252         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
253                         &sched_feat_fops);
254
255         return 0;
256 }
257 late_initcall(sched_init_debug);
258 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
259
260 /*
261  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
262  * Limited because this is done with IRQs disabled.
263  */
264 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
265
266 /*
267  * period over which we average the RT time consumption, measured
268  * in ms.
269  *
270  * default: 1s
271  */
272 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
273
274 /*
275  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
276  * default: 1s
277  */
278 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
279
280 __read_mostly int scheduler_running;
281
282 /*
283  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
284  * default: 0.95s
285  */
286 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
287
288 /* cpus with isolated domains */
289 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
290
291 struct rq *
292 lock_rq_of(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
293 {
294         return task_rq_lock(p, flags);
295 }
296
297 void
298 unlock_rq_of(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
299 {
300         task_rq_unlock(rq, p, flags);
301 }
302
303 /*
304  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
305  */
306 static struct rq *this_rq_lock(void)
307         __acquires(rq->lock)
308 {
309         struct rq *rq;
310
311         local_irq_disable();
312         rq = this_rq();
313         raw_spin_lock(&rq->lock);
314
315         return rq;
316 }
317
318 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
319 /*
320  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
321  */
322
323 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
324 {
325         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
326                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
327 }
328
329 /*
330  * High-resolution timer tick.
331  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
332  */
333 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
334 {
335         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
336
337         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
338
339         raw_spin_lock(&rq->lock);
340         update_rq_clock(rq);
341         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
342         raw_spin_unlock(&rq->lock);
343
344         return HRTIMER_NORESTART;
345 }
346
347 #ifdef CONFIG_SMP
348
349 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
350 {
351         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
352
353         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
354 }
355
356 /*
357  * called from hardirq (IPI) context
358  */
359 static void __hrtick_start(void *arg)
360 {
361         struct rq *rq = arg;
362
363         raw_spin_lock(&rq->lock);
364         __hrtick_restart(rq);
365         rq->hrtick_csd_pending = 0;
366         raw_spin_unlock(&rq->lock);
367 }
368
369 /*
370  * Called to set the hrtick timer state.
371  *
372  * called with rq->lock held and irqs disabled
373  */
374 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
375 {
376         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
377         ktime_t time;
378         s64 delta;
379
380         /*
381          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
382          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
383          */
384         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
385         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
386
387         hrtimer_set_expires(timer, time);
388
389         if (rq == this_rq()) {
390                 __hrtick_restart(rq);
391         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
392                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
393                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
394         }
395 }
396
397 static int
398 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
399 {
400         int cpu = (int)(long)hcpu;
401
402         switch (action) {
403         case CPU_UP_CANCELED:
404         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
405         case CPU_DOWN_PREPARE:
406         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
407         case CPU_DEAD:
408         case CPU_DEAD_FROZEN:
409                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
410                 return NOTIFY_OK;
411         }
412
413         return NOTIFY_DONE;
414 }
415
416 static __init void init_hrtick(void)
417 {
418         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
419 }
420 #else
421 /*
422  * Called to set the hrtick timer state.
423  *
424  * called with rq->lock held and irqs disabled
425  */
426 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
427 {
428         /*
429          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
430          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
431          */
432         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
433         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
434                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
435 }
436
437 static inline void init_hrtick(void)
438 {
439 }
440 #endif /* CONFIG_SMP */
441
442 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
443 {
444 #ifdef CONFIG_SMP
445         rq->hrtick_csd_pending = 0;
446
447         rq->hrtick_csd.flags = 0;
448         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
449         rq->hrtick_csd.info = rq;
450 #endif
451
452         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
453         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
454 }
455 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
456 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
457 {
458 }
459
460 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
461 {
462 }
463
464 static inline void init_hrtick(void)
465 {
466 }
467 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
468
469 /*
470  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
471  */
472 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
473 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
474         for (;;) {                                                      \
475                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
476                 if (__old == __val)                                     \
477                         break;                                          \
478                 __val = __old;                                          \
479         }                                                               \
480         __old;                                                          \
481 })
482
483 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
484 /*
485  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
486  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
487  * spurious IPIs.
488  */
489 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
490 {
491         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
492         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
493 }
494
495 /*
496  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
497  *
498  * If this returns true, then the idle task promises to call
499  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
500  */
501 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
502 {
503         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
504         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
505
506         for (;;) {
507                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
508                         return false;
509                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
510                         return true;
511                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
512                 if (old == val)
513                         break;
514                 val = old;
515         }
516         return true;
517 }
518
519 #else
520 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
521 {
522         set_tsk_need_resched(p);
523         return true;
524 }
525
526 #ifdef CONFIG_SMP
527 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
528 {
529         return false;
530 }
531 #endif
532 #endif
533
534 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
535 {
536         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
537
538         /*
539          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
540          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
541          * wakeup due to that.
542          *
543          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
544          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
545          */
546         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
547                 return;
548
549         get_task_struct(task);
550
551         /*
552          * The head is context local, there can be no concurrency.
553          */
554         *head->lastp = node;
555         head->lastp = &node->next;
556 }
557
558 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
559 {
560         struct wake_q_node *node = head->first;
561
562         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
563                 struct task_struct *task;
564
565                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
566                 BUG_ON(!task);
567                 /* task can safely be re-inserted now */
568                 node = node->next;
569                 task->wake_q.next = NULL;
570
571                 /*
572                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
573                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
574                  */
575                 wake_up_process(task);
576                 put_task_struct(task);
577         }
578 }
579
580 /*
581  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
582  *
583  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
584  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
585  * the target CPU.
586  */
587 void resched_curr(struct rq *rq)
588 {
589         struct task_struct *curr = rq->curr;
590         int cpu;
591
592         lockdep_assert_held(&rq->lock);
593
594         if (test_tsk_need_resched(curr))
595                 return;
596
597         cpu = cpu_of(rq);
598
599         if (cpu == smp_processor_id()) {
600                 set_tsk_need_resched(curr);
601                 set_preempt_need_resched();
602                 return;
603         }
604
605         if (set_nr_and_not_polling(curr))
606                 smp_send_reschedule(cpu);
607         else
608                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
609 }
610
611 void resched_cpu(int cpu)
612 {
613         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
614         unsigned long flags;
615
616         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
617                 return;
618         resched_curr(rq);
619         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
620 }
621
622 #ifdef CONFIG_SMP
623 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
624 /*
625  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
626  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
627  *
628  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
629  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
630  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
631  */
632 int get_nohz_timer_target(void)
633 {
634         int i, cpu = smp_processor_id();
635         struct sched_domain *sd;
636
637         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
638                 return cpu;
639
640         rcu_read_lock();
641         for_each_domain(cpu, sd) {
642                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
643                         if (cpu == i)
644                                 continue;
645
646                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(i)) {
647                                 cpu = i;
648                                 goto unlock;
649                         }
650                 }
651         }
652
653         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
654                 cpu = housekeeping_any_cpu();
655 unlock:
656         rcu_read_unlock();
657         return cpu;
658 }
659 /*
660  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
661  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
662  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
663  * idle system the next event might even be infinite time into the
664  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
665  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
666  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
667  * wheel for the next timer event.
668  */
669 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
670 {
671         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
672
673         if (cpu == smp_processor_id())
674                 return;
675
676         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
677                 smp_send_reschedule(cpu);
678         else
679                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
680 }
681
682 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
683 {
684         /*
685          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
686          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
687          * If needed we can still optimize that later with an
688          * empty IRQ.
689          */
690         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
691                 if (cpu != smp_processor_id() ||
692                     tick_nohz_tick_stopped())
693                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
694                 return true;
695         }
696
697         return false;
698 }
699
700 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
701 {
702         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
703                 wake_up_idle_cpu(cpu);
704 }
705
706 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
707 {
708         int cpu = smp_processor_id();
709
710         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
711                 return false;
712
713         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
714                 return true;
715
716         /*
717          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
718          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
719          */
720         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
721         return false;
722 }
723
724 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
725
726 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
727 {
728         return false;
729 }
730
731 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
732
733 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
734 bool sched_can_stop_tick(void)
735 {
736         /*
737          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
738          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
739          */
740         if (current->policy == SCHED_FIFO)
741                 return true;
742
743         /*
744          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
745          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
746          */
747         if (current->policy == SCHED_RR) {
748                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
749
750                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
751         }
752
753         /*
754          * More than one running task need preemption.
755          * nr_running update is assumed to be visible
756          * after IPI is sent from wakers.
757          */
758         if (this_rq()->nr_running > 1)
759                 return false;
760
761         return true;
762 }
763 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
764
765 void sched_avg_update(struct rq *rq)
766 {
767         s64 period = sched_avg_period();
768
769         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
770                 /*
771                  * Inline assembly required to prevent the compiler
772                  * optimising this loop into a divmod call.
773                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
774                  */
775                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
776                 rq->age_stamp += period;
777                 rq->rt_avg /= 2;
778         }
779 }
780
781 #endif /* CONFIG_SMP */
782
783 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
784                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
785 /*
786  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
787  * node and @up when leaving it for the final time.
788  *
789  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
790  */
791 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
792                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
793 {
794         struct task_group *parent, *child;
795         int ret;
796
797         parent = from;
798
799 down:
800         ret = (*down)(parent, data);
801         if (ret)
802                 goto out;
803         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
804                 parent = child;
805                 goto down;
806
807 up:
808                 continue;
809         }
810         ret = (*up)(parent, data);
811         if (ret || parent == from)
812                 goto out;
813
814         child = parent;
815         parent = parent->parent;
816         if (parent)
817                 goto up;
818 out:
819         return ret;
820 }
821
822 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
823 {
824         return 0;
825 }
826 #endif
827
828 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
829 {
830         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
831         struct load_weight *load = &p->se.load;
832
833         /*
834          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
835          */
836         if (idle_policy(p->policy)) {
837                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
838                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
839                 return;
840         }
841
842         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
843         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
844 }
845
846 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
847 {
848         update_rq_clock(rq);
849         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
850                 sched_info_queued(rq, p);
851         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
852 }
853
854 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
855 {
856         update_rq_clock(rq);
857         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
858                 sched_info_dequeued(rq, p);
859         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
860 }
861
862 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
863 {
864         if (task_contributes_to_load(p))
865                 rq->nr_uninterruptible--;
866
867         enqueue_task(rq, p, flags);
868 }
869
870 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
871 {
872         if (task_contributes_to_load(p))
873                 rq->nr_uninterruptible++;
874
875         dequeue_task(rq, p, flags);
876 }
877
878 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
879 {
880 /*
881  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
882  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
883  */
884 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
885         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
886 #endif
887 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
888         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
889
890         /*
891          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
892          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
893          * {soft,}irq region.
894          *
895          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
896          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
897          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
898          * monotonic.
899          *
900          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
901          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
902          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
903          * atomic ops.
904          */
905         if (irq_delta > delta)
906                 irq_delta = delta;
907
908         rq->prev_irq_time += irq_delta;
909         delta -= irq_delta;
910 #endif
911 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
912         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
913                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
914                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
915
916                 if (unlikely(steal > delta))
917                         steal = delta;
918
919                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
920                 delta -= steal;
921         }
922 #endif
923
924         rq->clock_task += delta;
925
926 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
927         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
928                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
929 #endif
930 }
931
932 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
933 {
934         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
935         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
936
937         if (stop) {
938                 /*
939                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
940                  * userspace knows about and won't get confused about.
941                  *
942                  * Also, it will make PI more or less work without too
943                  * much confusion -- but then, stop work should not
944                  * rely on PI working anyway.
945                  */
946                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
947
948                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
949         }
950
951         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
952
953         if (old_stop) {
954                 /*
955                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
956                  * it can die in pieces.
957                  */
958                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
959         }
960 }
961
962 /*
963  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
964  */
965 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
966 {
967         return p->static_prio;
968 }
969
970 /*
971  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
972  * without taking RT-inheritance into account. Might be
973  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
974  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
975  * estimator recalculates.
976  */
977 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
978 {
979         int prio;
980
981         if (task_has_dl_policy(p))
982                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
983         else if (task_has_rt_policy(p))
984                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
985         else
986                 prio = __normal_prio(p);
987         return prio;
988 }
989
990 /*
991  * Calculate the current priority, i.e. the priority
992  * taken into account by the scheduler. This value might
993  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
994  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
995  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
996  */
997 static int effective_prio(struct task_struct *p)
998 {
999         p->normal_prio = normal_prio(p);
1000         /*
1001          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1002          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1003          * to the normal priority:
1004          */
1005         if (!rt_prio(p->prio))
1006                 return p->normal_prio;
1007         return p->prio;
1008 }
1009
1010 /**
1011  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1012  * @p: the task in question.
1013  *
1014  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1015  */
1016 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1017 {
1018         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1019 }
1020
1021 /*
1022  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1023  * use the balance_callback list if you want balancing.
1024  *
1025  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1026  * balance_callback().
1027  */
1028 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1029                                        const struct sched_class *prev_class,
1030                                        int oldprio)
1031 {
1032         if (prev_class != p->sched_class) {
1033                 if (prev_class->switched_from)
1034                         prev_class->switched_from(rq, p);
1035
1036                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1037         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1038                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1039 }
1040
1041 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1042 {
1043         const struct sched_class *class;
1044
1045         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1046                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1047         } else {
1048                 for_each_class(class) {
1049                         if (class == rq->curr->sched_class)
1050                                 break;
1051                         if (class == p->sched_class) {
1052                                 resched_curr(rq);
1053                                 break;
1054                         }
1055                 }
1056         }
1057
1058         /*
1059          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1060          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1061          */
1062         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1063                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1064 }
1065
1066 #ifdef CONFIG_SMP
1067 /*
1068  * This is how migration works:
1069  *
1070  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1071  *    stop_one_cpu().
1072  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1073  *    off the CPU)
1074  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1075  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1076  *    it and puts it into the right queue.
1077  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1078  *    is done.
1079  */
1080
1081 /*
1082  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1083  *
1084  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1085  */
1086 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1087 {
1088         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1089
1090         dequeue_task(rq, p, 0);
1091         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1092         double_lock_balance(rq, cpu_rq(new_cpu));
1093         set_task_cpu(p, new_cpu);
1094         double_unlock_balance(rq, cpu_rq(new_cpu));
1095         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1096
1097         rq = cpu_rq(new_cpu);
1098
1099         raw_spin_lock(&rq->lock);
1100         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1101         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1102         enqueue_task(rq, p, 0);
1103         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1104
1105         return rq;
1106 }
1107
1108 struct migration_arg {
1109         struct task_struct *task;
1110         int dest_cpu;
1111 };
1112
1113 /*
1114  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1115  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1116  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1117  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1118  *
1119  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1120  * as the task is no longer on this CPU.
1121  */
1122 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1123 {
1124         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1125                 return rq;
1126
1127         /* Affinity changed (again). */
1128         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1129                 return rq;
1130
1131         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1132
1133         return rq;
1134 }
1135
1136 /*
1137  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1138  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1139  * 'pushing' onto another runqueue.
1140  */
1141 static int migration_cpu_stop(void *data)
1142 {
1143         struct migration_arg *arg = data;
1144         struct task_struct *p = arg->task;
1145         struct rq *rq = this_rq();
1146
1147         /*
1148          * The original target cpu might have gone down and we might
1149          * be on another cpu but it doesn't matter.
1150          */
1151         local_irq_disable();
1152         /*
1153          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1154          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1155          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1156          */
1157         sched_ttwu_pending();
1158
1159         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1160         raw_spin_lock(&rq->lock);
1161         /*
1162          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1163          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1164          * we're holding p->pi_lock.
1165          */
1166         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1167                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1168         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1169         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1170
1171         local_irq_enable();
1172         return 0;
1173 }
1174
1175 /*
1176  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1177  * actually call this function.
1178  */
1179 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1180 {
1181         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1182         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1183 }
1184
1185 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1186 {
1187         struct rq *rq = task_rq(p);
1188         bool queued, running;
1189
1190         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1191
1192         queued = task_on_rq_queued(p);
1193         running = task_current(rq, p);
1194
1195         if (queued) {
1196                 /*
1197                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1198                  * holding rq->lock.
1199                  */
1200                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1201                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1202         }
1203         if (running)
1204                 put_prev_task(rq, p);
1205
1206         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1207
1208         if (running)
1209                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1210         if (queued)
1211                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1212 }
1213
1214 /*
1215  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1216  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1217  * is removed from the allowed bitmask.
1218  *
1219  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1220  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1221  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1222  */
1223 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1224                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1225 {
1226         unsigned long flags;
1227         struct rq *rq;
1228         unsigned int dest_cpu;
1229         int ret = 0;
1230
1231         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1232
1233         /*
1234          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1235          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1236          */
1237         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1238                 ret = -EINVAL;
1239                 goto out;
1240         }
1241
1242         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1243                 goto out;
1244
1245         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1246                 ret = -EINVAL;
1247                 goto out;
1248         }
1249
1250         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1251
1252         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1253         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1254                 goto out;
1255
1256         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1257         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1258                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1259                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1260                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1261                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1262                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1263                 return 0;
1264         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1265                 /*
1266                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1267                  * afterwards anyway.
1268                  */
1269                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1270                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1271                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1272         }
1273 out:
1274         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1275
1276         return ret;
1277 }
1278
1279 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1280 {
1281         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1282 }
1283 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1284
1285 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1286 {
1287 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1288         /*
1289          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1290          * ttwu() will sort out the placement.
1291          */
1292         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1293                         !p->on_rq);
1294
1295 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1296         /*
1297          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1298          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1299          *
1300          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1301          * see task_group().
1302          *
1303          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1304          * task_rq_lock().
1305          */
1306         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1307                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1308 #endif
1309 #endif
1310
1311         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1312
1313         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1314                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1315                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1316                 p->se.nr_migrations++;
1317                 perf_event_task_migrate(p);
1318
1319                 walt_fixup_busy_time(p, new_cpu);
1320         }
1321
1322         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1323 }
1324
1325 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1326 {
1327         if (task_on_rq_queued(p)) {
1328                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1329
1330                 src_rq = task_rq(p);
1331                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1332
1333                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1334                 set_task_cpu(p, cpu);
1335                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1336                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1337         } else {
1338                 /*
1339                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1340                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1341                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1342                  */
1343                 p->wake_cpu = cpu;
1344         }
1345 }
1346
1347 struct migration_swap_arg {
1348         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1349         int src_cpu, dst_cpu;
1350 };
1351
1352 static int migrate_swap_stop(void *data)
1353 {
1354         struct migration_swap_arg *arg = data;
1355         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1356         int ret = -EAGAIN;
1357
1358         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1359                 return -EAGAIN;
1360
1361         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1362         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1363
1364         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1365                         &arg->dst_task->pi_lock);
1366         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1367
1368         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1369                 goto unlock;
1370
1371         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1372                 goto unlock;
1373
1374         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1375                 goto unlock;
1376
1377         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1378                 goto unlock;
1379
1380         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1381         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1382
1383         ret = 0;
1384
1385 unlock:
1386         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1387         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1388         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1389
1390         return ret;
1391 }
1392
1393 /*
1394  * Cross migrate two tasks
1395  */
1396 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1397 {
1398         struct migration_swap_arg arg;
1399         int ret = -EINVAL;
1400
1401         arg = (struct migration_swap_arg){
1402                 .src_task = cur,
1403                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1404                 .dst_task = p,
1405                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1406         };
1407
1408         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1409                 goto out;
1410
1411         /*
1412          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1413          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1414          */
1415         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1416                 goto out;
1417
1418         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1419                 goto out;
1420
1421         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1422                 goto out;
1423
1424         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1425         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1426
1427 out:
1428         return ret;
1429 }
1430
1431 /*
1432  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1433  *
1434  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1435  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1436  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1437  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1438  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1439  * @p has remained unscheduled the whole time.
1440  *
1441  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1442  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1443  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1444  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1445  * waiting to become inactive.
1446  */
1447 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1448 {
1449         unsigned long flags;
1450         int running, queued;
1451         unsigned long ncsw;
1452         struct rq *rq;
1453
1454         for (;;) {
1455                 /*
1456                  * We do the initial early heuristics without holding
1457                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1458                  * the runqueue lock when things look like they will
1459                  * work out!
1460                  */
1461                 rq = task_rq(p);
1462
1463                 /*
1464                  * If the task is actively running on another CPU
1465                  * still, just relax and busy-wait without holding
1466                  * any locks.
1467                  *
1468                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1469                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1470                  * But we don't care, since "task_running()" will
1471                  * return false if the runqueue has changed and p
1472                  * is actually now running somewhere else!
1473                  */
1474                 while (task_running(rq, p)) {
1475                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1476                                 return 0;
1477                         cpu_relax();
1478                 }
1479
1480                 /*
1481                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1482                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1483                  * just go back and repeat.
1484                  */
1485                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1486                 trace_sched_wait_task(p);
1487                 running = task_running(rq, p);
1488                 queued = task_on_rq_queued(p);
1489                 ncsw = 0;
1490                 if (!match_state || p->state == match_state)
1491                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1492                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1493
1494                 /*
1495                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1496                  */
1497                 if (unlikely(!ncsw))
1498                         break;
1499
1500                 /*
1501                  * Was it really running after all now that we
1502                  * checked with the proper locks actually held?
1503                  *
1504                  * Oops. Go back and try again..
1505                  */
1506                 if (unlikely(running)) {
1507                         cpu_relax();
1508                         continue;
1509                 }
1510
1511                 /*
1512                  * It's not enough that it's not actively running,
1513                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1514                  * preempted!
1515                  *
1516                  * So if it was still runnable (but just not actively
1517                  * running right now), it's preempted, and we should
1518                  * yield - it could be a while.
1519                  */
1520                 if (unlikely(queued)) {
1521                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1522
1523                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1524                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1525                         continue;
1526                 }
1527
1528                 /*
1529                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1530                  * runnable, which means that it will never become
1531                  * running in the future either. We're all done!
1532                  */
1533                 break;
1534         }
1535
1536         return ncsw;
1537 }
1538
1539 /***
1540  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1541  * @p: the to-be-kicked thread
1542  *
1543  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1544  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1545  *
1546  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1547  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1548  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1549  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1550  * achieved as well.
1551  */
1552 void kick_process(struct task_struct *p)
1553 {
1554         int cpu;
1555
1556         preempt_disable();
1557         cpu = task_cpu(p);
1558         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1559                 smp_send_reschedule(cpu);
1560         preempt_enable();
1561 }
1562 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1563
1564 /*
1565  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1566  */
1567 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1568 {
1569         int nid = cpu_to_node(cpu);
1570         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1571         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1572         int dest_cpu;
1573
1574         /*
1575          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1576          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1577          * select the cpu on the other node.
1578          */
1579         if (nid != -1) {
1580                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1581
1582                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1583                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1584                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1585                                 continue;
1586                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1587                                 continue;
1588                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1589                                 return dest_cpu;
1590                 }
1591         }
1592
1593         for (;;) {
1594                 /* Any allowed, online CPU? */
1595                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1596                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1597                                 continue;
1598                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1599                                 continue;
1600                         goto out;
1601                 }
1602
1603                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1604                 switch (state) {
1605                 case cpuset:
1606                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1607                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1608                                 state = possible;
1609                                 break;
1610                         }
1611                         /* fall-through */
1612                 case possible:
1613                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1614                         state = fail;
1615                         break;
1616
1617                 case fail:
1618                         BUG();
1619                         break;
1620                 }
1621         }
1622
1623 out:
1624         if (state != cpuset) {
1625                 /*
1626                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1627                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1628                  * leave kernel.
1629                  */
1630                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1631                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1632                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1633                 }
1634         }
1635
1636         return dest_cpu;
1637 }
1638
1639 /*
1640  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1641  */
1642 static inline
1643 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1644 {
1645         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1646
1647         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1648                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1649
1650         /*
1651          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1652          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1653          * cpu.
1654          *
1655          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1656          *
1657          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1658          *   not worry about this generic constraint ]
1659          */
1660         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1661                      !cpu_online(cpu)))
1662                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1663
1664         return cpu;
1665 }
1666
1667 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1668 {
1669         s64 diff = sample - *avg;
1670         *avg += diff >> 3;
1671 }
1672
1673 #else
1674
1675 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1676                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1677 {
1678         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1679 }
1680
1681 #endif /* CONFIG_SMP */
1682
1683 static void
1684 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1685 {
1686 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1687         struct rq *rq = this_rq();
1688
1689 #ifdef CONFIG_SMP
1690         int this_cpu = smp_processor_id();
1691
1692         if (cpu == this_cpu) {
1693                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1694                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1695         } else {
1696                 struct sched_domain *sd;
1697
1698                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1699                 rcu_read_lock();
1700                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1701                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1702                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1703                                 break;
1704                         }
1705                 }
1706                 rcu_read_unlock();
1707         }
1708
1709         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1710                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1711
1712 #endif /* CONFIG_SMP */
1713
1714         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1715         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1716
1717         if (wake_flags & WF_SYNC)
1718                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1719
1720 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1721 }
1722
1723 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1724 {
1725         activate_task(rq, p, en_flags);
1726         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1727
1728         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1729         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1730                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1731 }
1732
1733 /*
1734  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1735  */
1736 static void
1737 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1738 {
1739         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1740         p->state = TASK_RUNNING;
1741         trace_sched_wakeup(p);
1742
1743 #ifdef CONFIG_SMP
1744         if (p->sched_class->task_woken) {
1745                 /*
1746                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1747                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1748                  */
1749                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1750                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1751                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1752         }
1753
1754         if (rq->idle_stamp) {
1755                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1756                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1757
1758                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1759
1760                 if (rq->avg_idle > max)
1761                         rq->avg_idle = max;
1762
1763                 rq->idle_stamp = 0;
1764         }
1765 #endif
1766 }
1767
1768 static void
1769 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1770 {
1771         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1772
1773 #ifdef CONFIG_SMP
1774         if (p->sched_contributes_to_load)
1775                 rq->nr_uninterruptible--;
1776 #endif
1777
1778         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1779         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1780 }
1781
1782 /*
1783  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1784  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1785  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1786  * the task is still ->on_rq.
1787  */
1788 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1789 {
1790         struct rq *rq;
1791         int ret = 0;
1792
1793         rq = __task_rq_lock(p);
1794         if (task_on_rq_queued(p)) {
1795                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1796                 update_rq_clock(rq);
1797                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1798                 ret = 1;
1799         }
1800         __task_rq_unlock(rq);
1801
1802         return ret;
1803 }
1804
1805 #ifdef CONFIG_SMP
1806 void sched_ttwu_pending(void)
1807 {
1808         struct rq *rq = this_rq();
1809         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1810         struct task_struct *p;
1811         unsigned long flags;
1812
1813         if (!llist)
1814                 return;
1815
1816         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1817         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1818
1819         while (llist) {
1820                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1821                 llist = llist_next(llist);
1822                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1823         }
1824
1825         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1826         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1827 }
1828
1829 void scheduler_ipi(void)
1830 {
1831         /*
1832          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1833          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1834          * this IPI.
1835          */
1836         preempt_fold_need_resched();
1837
1838         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1839                 return;
1840
1841         /*
1842          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1843          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1844          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1845          * we do call them.
1846          *
1847          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1848          * properly.
1849          *
1850          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1851          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1852          * somewhat pessimize the simple resched case.
1853          */
1854         irq_enter();
1855         sched_ttwu_pending();
1856
1857         /*
1858          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1859          */
1860         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1861                 this_rq()->idle_balance = 1;
1862                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1863         }
1864         irq_exit();
1865 }
1866
1867 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1868 {
1869         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1870
1871         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1872                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1873                         smp_send_reschedule(cpu);
1874                 else
1875                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1876         }
1877 }
1878
1879 void wake_up_if_idle(int cpu)
1880 {
1881         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1882         unsigned long flags;
1883
1884         rcu_read_lock();
1885
1886         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1887                 goto out;
1888
1889         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1890                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1891         } else {
1892                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1893                 if (is_idle_task(rq->curr))
1894                         smp_send_reschedule(cpu);
1895                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1896                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1897         }
1898
1899 out:
1900         rcu_read_unlock();
1901 }
1902
1903 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1904 {
1905         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1906 }
1907 #endif /* CONFIG_SMP */
1908
1909 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1910 {
1911         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1912
1913 #if defined(CONFIG_SMP)
1914         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1915                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1916                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1917                 return;
1918         }
1919 #endif
1920
1921         raw_spin_lock(&rq->lock);
1922         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1923         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1924         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1925         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1926 }
1927
1928 /**
1929  * try_to_wake_up - wake up a thread
1930  * @p: the thread to be awakened
1931  * @state: the mask of task states that can be woken
1932  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1933  *
1934  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1935  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1936  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1937  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1938  * runnable without the overhead of this.
1939  *
1940  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1941  * or @state didn't match @p's state.
1942  */
1943 static int
1944 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1945 {
1946         unsigned long flags;
1947         int cpu, success = 0;
1948 #ifdef CONFIG_SMP
1949         struct rq *rq;
1950         u64 wallclock;
1951 #endif
1952
1953         /*
1954          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1955          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1956          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1957          * set_current_state() the waiting thread does.
1958          */
1959         smp_mb__before_spinlock();
1960         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1961         if (!(p->state & state))
1962                 goto out;
1963
1964         trace_sched_waking(p);
1965
1966         success = 1; /* we're going to change ->state */
1967         cpu = task_cpu(p);
1968
1969         /*
1970          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
1971          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
1972          * in smp_cond_load_acquire() below.
1973          *
1974          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
1975          *   [S] p->on_rq = 1;                  [L] P->state
1976          *       UNLOCK rq->lock  -----.
1977          *                              \
1978          *                               +---   RMB
1979          * schedule()                   /
1980          *       LOCK rq->lock    -----'
1981          *       UNLOCK rq->lock
1982          *
1983          * [task p]
1984          *   [S] p->state = UNINTERRUPTIBLE     [L] p->on_rq
1985          *
1986          * Pairs with the UNLOCK+LOCK on rq->lock from the
1987          * last wakeup of our task and the schedule that got our task
1988          * current.
1989          */
1990         smp_rmb();
1991         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1992                 goto stat;
1993
1994 #ifdef CONFIG_SMP
1995         /*
1996          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1997          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1998          *
1999          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2000          * from the runqueue.
2001          *
2002          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2003          *      UNLOCK rq->lock
2004          *                      RMB
2005          *      LOCK   rq->lock
2006          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2007          *
2008          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2009          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2010          * task, the second putting it to sleep.
2011          */
2012         smp_rmb();
2013
2014         /*
2015          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2016          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2017          */
2018         while (p->on_cpu)
2019                 cpu_relax();
2020         /*
2021          * Combined with the control dependency above, we have an effective
2022          * smp_load_acquire() without the need for full barriers.
2023          *
2024          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2025          *
2026          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2027          * their previous state and preserve Program Order.
2028          */
2029         smp_rmb();
2030
2031         rq = cpu_rq(task_cpu(p));
2032
2033         raw_spin_lock(&rq->lock);
2034         wallclock = walt_ktime_clock();
2035         walt_update_task_ravg(rq->curr, rq, TASK_UPDATE, wallclock, 0);
2036         walt_update_task_ravg(p, rq, TASK_WAKE, wallclock, 0);
2037         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2038
2039         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2040         p->state = TASK_WAKING;
2041
2042         if (p->sched_class->task_waking)
2043                 p->sched_class->task_waking(p);
2044
2045         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2046
2047         if (task_cpu(p) != cpu) {
2048                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2049                 set_task_cpu(p, cpu);
2050         }
2051
2052 #endif /* CONFIG_SMP */
2053
2054         ttwu_queue(p, cpu);
2055 stat:
2056         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2057 out:
2058         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2059
2060         return success;
2061 }
2062
2063 /**
2064  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2065  * @p: the thread to be awakened
2066  *
2067  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2068  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2069  * the current task.
2070  */
2071 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2072 {
2073         struct rq *rq = task_rq(p);
2074
2075         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2076             WARN_ON_ONCE(p == current))
2077                 return;
2078
2079         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2080
2081         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2082                 /*
2083                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2084                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2085                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2086                  * not yet picked a replacement task.
2087                  */
2088                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2089                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2090                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2091                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2092                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2093         }
2094
2095         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2096                 goto out;
2097
2098         trace_sched_waking(p);
2099
2100         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2101                 u64 wallclock = walt_ktime_clock();
2102
2103                 walt_update_task_ravg(rq->curr, rq, TASK_UPDATE, wallclock, 0);
2104                 walt_update_task_ravg(p, rq, TASK_WAKE, wallclock, 0);
2105                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2106         }
2107
2108         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2109         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2110 out:
2111         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2112 }
2113
2114 /**
2115  * wake_up_process - Wake up a specific process
2116  * @p: The process to be woken up.
2117  *
2118  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2119  * processes.
2120  *
2121  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2122  *
2123  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2124  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2125  */
2126 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2127 {
2128         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2129 }
2130 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2131
2132 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2133 {
2134         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2135 }
2136
2137 /*
2138  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2139  */
2140 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2141 {
2142         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2143
2144         dl_se->dl_runtime = 0;
2145         dl_se->dl_deadline = 0;
2146         dl_se->dl_period = 0;
2147         dl_se->flags = 0;
2148         dl_se->dl_bw = 0;
2149
2150         dl_se->dl_throttled = 0;
2151         dl_se->dl_new = 1;
2152         dl_se->dl_yielded = 0;
2153 }
2154
2155 /*
2156  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2157  * p is forked by current.
2158  *
2159  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2160  */
2161 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2162 {
2163         p->on_rq                        = 0;
2164
2165         p->se.on_rq                     = 0;
2166         p->se.exec_start                = 0;
2167         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2168         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2169         p->se.nr_migrations             = 0;
2170         p->se.vruntime                  = 0;
2171         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2172         walt_init_new_task_load(p);
2173
2174 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2175         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2176 #endif
2177
2178         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2179         init_dl_task_timer(&p->dl);
2180         __dl_clear_params(p);
2181
2182         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2183
2184 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2185         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2186 #endif
2187
2188 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2189         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2190                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2191                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2192         }
2193
2194         if (clone_flags & CLONE_VM)
2195                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2196         else
2197                 p->numa_preferred_nid = -1;
2198
2199         p->node_stamp = 0ULL;
2200         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2201         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2202         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2203         p->numa_faults = NULL;
2204         p->last_task_numa_placement = 0;
2205         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2206
2207         p->numa_group = NULL;
2208 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2209 }
2210
2211 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2212
2213 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2214
2215 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2216 {
2217         if (enabled)
2218                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2219         else
2220                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2221 }
2222
2223 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2224 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2225                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2226 {
2227         struct ctl_table t;
2228         int err;
2229         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2230
2231         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2232                 return -EPERM;
2233
2234         t = *table;
2235         t.data = &state;
2236         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2237         if (err < 0)
2238                 return err;
2239         if (write)
2240                 set_numabalancing_state(state);
2241         return err;
2242 }
2243 #endif
2244 #endif
2245
2246 /*
2247  * fork()/clone()-time setup:
2248  */
2249 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2250 {
2251         unsigned long flags;
2252         int cpu = get_cpu();
2253
2254         __sched_fork(clone_flags, p);
2255         /*
2256          * We mark the process as running here. This guarantees that
2257          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2258          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2259          */
2260         p->state = TASK_RUNNING;
2261
2262         /*
2263          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2264          */
2265         p->prio = current->normal_prio;
2266
2267         /*
2268          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2269          */
2270         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2271                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2272                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2273                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2274                         p->rt_priority = 0;
2275                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2276                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2277
2278                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2279                 set_load_weight(p);
2280
2281                 /*
2282                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2283                  * fulfilled its duty:
2284                  */
2285                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2286         }
2287
2288         if (dl_prio(p->prio)) {
2289                 put_cpu();
2290                 return -EAGAIN;
2291         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2292                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2293         } else {
2294                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2295         }
2296
2297         if (p->sched_class->task_fork)
2298                 p->sched_class->task_fork(p);
2299
2300         /*
2301          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2302          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2303          * is ran before sched_fork().
2304          *
2305          * Silence PROVE_RCU.
2306          */
2307         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2308         set_task_cpu(p, cpu);
2309         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2310
2311 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2312         if (likely(sched_info_on()))
2313                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2314 #endif
2315 #if defined(CONFIG_SMP)
2316         p->on_cpu = 0;
2317 #endif
2318         init_task_preempt_count(p);
2319 #ifdef CONFIG_SMP
2320         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2321         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2322 #endif
2323
2324         put_cpu();
2325         return 0;
2326 }
2327
2328 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2329 {
2330         if (runtime == RUNTIME_INF)
2331                 return 1ULL << 20;
2332
2333         /*
2334          * Doing this here saves a lot of checks in all
2335          * the calling paths, and returning zero seems
2336          * safe for them anyway.
2337          */
2338         if (period == 0)
2339                 return 0;
2340
2341         return div64_u64(runtime << 20, period);
2342 }
2343
2344 #ifdef CONFIG_SMP
2345 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2346 {
2347         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2348                          "sched RCU must be held");
2349         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2350 }
2351
2352 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2353 {
2354         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2355         int cpus = 0;
2356
2357         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2358                          "sched RCU must be held");
2359         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2360                 cpus++;
2361
2362         return cpus;
2363 }
2364 #else
2365 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2366 {
2367         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2368 }
2369
2370 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2371 {
2372         return 1;
2373 }
2374 #endif
2375
2376 /*
2377  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2378  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2379  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2380  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2381  *
2382  * This function is called while holding p's rq->lock.
2383  *
2384  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2385  * __setparam_dl().
2386  */
2387 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2388                        const struct sched_attr *attr)
2389 {
2390
2391         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2392         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2393         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2394         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2395         int cpus, err = -1;
2396
2397         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2398                 return 0;
2399
2400         /*
2401          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2402          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2403          * allocated bandwidth of the container.
2404          */
2405         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2406         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2407         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2408             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2409                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2410                 err = 0;
2411         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2412                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2413                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2414                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2415                 err = 0;
2416         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2417                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2418                 err = 0;
2419         }
2420         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2421
2422         return err;
2423 }
2424
2425 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2426
2427 /*
2428  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2429  *
2430  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2431  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2432  * on the runqueue and wakes it.
2433  */
2434 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2435 {
2436         unsigned long flags;
2437         struct rq *rq;
2438
2439         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2440
2441         walt_init_new_task_load(p);
2442
2443         /* Initialize new task's runnable average */
2444         init_entity_runnable_average(&p->se);
2445 #ifdef CONFIG_SMP
2446         /*
2447          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2448          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2449          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2450          */
2451         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2452 #endif
2453
2454         rq = __task_rq_lock(p);
2455         walt_mark_task_starting(p);
2456         activate_task(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP_NEW);
2457         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2458         trace_sched_wakeup_new(p);
2459         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2460 #ifdef CONFIG_SMP
2461         if (p->sched_class->task_woken) {
2462                 /*
2463                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2464                  * drop it.
2465                  */
2466                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2467                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2468                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2469         }
2470 #endif
2471         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2472 }
2473
2474 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2475
2476 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2477
2478 void preempt_notifier_inc(void)
2479 {
2480         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2481 }
2482 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2483
2484 void preempt_notifier_dec(void)
2485 {
2486         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2487 }
2488 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2489
2490 /**
2491  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2492  * @notifier: notifier struct to register
2493  */
2494 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2495 {
2496         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2497                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2498
2499         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2500 }
2501 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2502
2503 /**
2504  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2505  * @notifier: notifier struct to unregister
2506  *
2507  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2508  */
2509 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2510 {
2511         hlist_del(&notifier->link);
2512 }
2513 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2514
2515 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2516 {
2517         struct preempt_notifier *notifier;
2518
2519         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2520                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2521 }
2522
2523 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2524 {
2525         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2526                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2527 }
2528
2529 static void
2530 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2531                                    struct task_struct *next)
2532 {
2533         struct preempt_notifier *notifier;
2534
2535         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2536                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2537 }
2538
2539 static __always_inline void
2540 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2541                                  struct task_struct *next)
2542 {
2543         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2544                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2545 }
2546
2547 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2548
2549 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2550 {
2551 }
2552
2553 static inline void
2554 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2555                                  struct task_struct *next)
2556 {
2557 }
2558
2559 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2560
2561 /**
2562  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2563  * @rq: the runqueue preparing to switch
2564  * @prev: the current task that is being switched out
2565  * @next: the task we are going to switch to.
2566  *
2567  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2568  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2569  * switch.
2570  *
2571  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2572  * hooks.
2573  */
2574 static inline void
2575 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2576                     struct task_struct *next)
2577 {
2578         sched_info_switch(rq, prev, next);
2579         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2580         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2581         prepare_lock_switch(rq, next);
2582         prepare_arch_switch(next);
2583 }
2584
2585 /**
2586  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2587  * @prev: the thread we just switched away from.
2588  *
2589  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2590  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2591  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2592  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2593  *
2594  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2595  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2596  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2597  * details.)
2598  *
2599  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2600  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2601  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2602  * because prev may have moved to another CPU.
2603  */
2604 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2605         __releases(rq->lock)
2606 {
2607         struct rq *rq = this_rq();
2608         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2609         long prev_state;
2610
2611         /*
2612          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2613          * because it left us after:
2614          *
2615          *      schedule()
2616          *        preempt_disable();                    // 1
2617          *        __schedule()
2618          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2619          *
2620          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2621          */
2622         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2623                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2624                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2625                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2626
2627         rq->prev_mm = NULL;
2628
2629         /*
2630          * A task struct has one reference for the use as "current".
2631          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2632          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2633          * the scheduled task must drop that reference.
2634          *
2635          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2636          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2637          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2638          * transition, resulting in a double drop.
2639          */
2640         prev_state = prev->state;
2641         vtime_task_switch(prev);
2642         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2643         finish_lock_switch(rq, prev);
2644         finish_arch_post_lock_switch();
2645
2646         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2647         if (mm)
2648                 mmdrop(mm);
2649         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2650                 if (prev->sched_class->task_dead)
2651                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2652
2653                 /*
2654                  * Remove function-return probe instances associated with this
2655                  * task and put them back on the free list.
2656                  */
2657                 kprobe_flush_task(prev);
2658                 put_task_struct(prev);
2659         }
2660
2661         tick_nohz_task_switch();
2662         return rq;
2663 }
2664
2665 #ifdef CONFIG_SMP
2666
2667 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2668 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2669 {
2670         struct callback_head *head, *next;
2671         void (*func)(struct rq *rq);
2672         unsigned long flags;
2673
2674         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2675         head = rq->balance_callback;
2676         rq->balance_callback = NULL;
2677         while (head) {
2678                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2679                 next = head->next;
2680                 head->next = NULL;
2681                 head = next;
2682
2683                 func(rq);
2684         }
2685         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2686 }
2687
2688 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2689 {
2690         if (unlikely(rq->balance_callback))
2691                 __balance_callback(rq);
2692 }
2693
2694 #else
2695
2696 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2697 {
2698 }
2699
2700 #endif
2701
2702 /**
2703  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2704  * @prev: the thread we just switched away from.
2705  */
2706 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2707         __releases(rq->lock)
2708 {
2709         struct rq *rq;
2710
2711         /*
2712          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2713          * finish_task_switch() for details.
2714          *
2715          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2716          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2717          * PREEMPT_COUNT kernels).
2718          */
2719
2720         rq = finish_task_switch(prev);
2721         balance_callback(rq);
2722         preempt_enable();
2723
2724         if (current->set_child_tid)
2725                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2726 }
2727
2728 /*
2729  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2730  */
2731 static inline struct rq *
2732 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2733                struct task_struct *next)
2734 {
2735         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2736
2737         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2738
2739         mm = next->mm;
2740         oldmm = prev->active_mm;
2741         /*
2742          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2743          * combine the page table reload and the switch backend into
2744          * one hypercall.
2745          */
2746         arch_start_context_switch(prev);
2747
2748         if (!mm) {
2749                 next->active_mm = oldmm;
2750                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2751                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2752         } else
2753                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2754
2755         if (!prev->mm) {
2756                 prev->active_mm = NULL;
2757                 rq->prev_mm = oldmm;
2758         }
2759         /*
2760          * Since the runqueue lock will be released by the next
2761          * task (which is an invalid locking op but in the case
2762          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2763          * do an early lockdep release here:
2764          */
2765         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2766         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2767
2768         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2769         switch_to(prev, next, prev);
2770         barrier();
2771
2772         return finish_task_switch(prev);
2773 }
2774
2775 /*
2776  * nr_running and nr_context_switches:
2777  *
2778  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2779  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2780  */
2781 unsigned long nr_running(void)
2782 {
2783         unsigned long i, sum = 0;
2784
2785         for_each_online_cpu(i)
2786                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2787
2788         return sum;
2789 }
2790
2791 /*
2792  * Check if only the current task is running on the cpu.
2793  *
2794  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2795  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2796  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2797  *
2798  * - from a non-preemptable section (of course)
2799  *
2800  * - from a thread that is bound to a single CPU
2801  *
2802  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2803  */
2804 bool single_task_running(void)
2805 {
2806         return raw_rq()->nr_running == 1;
2807 }
2808 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2809
2810 unsigned long long nr_context_switches(void)
2811 {
2812         int i;
2813         unsigned long long sum = 0;
2814
2815         for_each_possible_cpu(i)
2816                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2817
2818         return sum;
2819 }
2820
2821 unsigned long nr_iowait(void)
2822 {
2823         unsigned long i, sum = 0;
2824
2825         for_each_possible_cpu(i)
2826                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2827
2828         return sum;
2829 }
2830
2831 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2832 {
2833         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2834         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2835 }
2836
2837 #ifdef CONFIG_CPU_QUIET
2838 u64 nr_running_integral(unsigned int cpu)
2839 {
2840         unsigned int seqcnt;
2841         u64 integral;
2842         struct rq *q;
2843
2844         if (cpu >= nr_cpu_ids)
2845                 return 0;
2846
2847         q = cpu_rq(cpu);
2848
2849         /*
2850          * Update average to avoid reading stalled value if there were
2851          * no run-queue changes for a long time. On the other hand if
2852          * the changes are happening right now, just read current value
2853          * directly.
2854          */
2855
2856         seqcnt = read_seqcount_begin(&q->ave_seqcnt);
2857         integral = do_nr_running_integral(q);
2858         if (read_seqcount_retry(&q->ave_seqcnt, seqcnt)) {
2859                 read_seqcount_begin(&q->ave_seqcnt);
2860                 integral = q->nr_running_integral;
2861         }
2862
2863         return integral;
2864 }
2865 #endif
2866
2867 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2868 {
2869         struct rq *rq = this_rq();
2870         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2871         *load = rq->load.weight;
2872 }
2873
2874 #ifdef CONFIG_SMP
2875
2876 /*
2877  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2878  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2879  */
2880 void sched_exec(void)
2881 {
2882         struct task_struct *p = current;
2883         unsigned long flags;
2884         int dest_cpu;
2885
2886         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2887         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2888         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2889                 goto unlock;
2890
2891         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2892                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2893
2894                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2895                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2896                 return;
2897         }
2898 unlock:
2899         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2900 }
2901
2902 #endif
2903
2904 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2905 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2906
2907 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2908 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2909
2910 /*
2911  * Return accounted runtime for the task.
2912  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2913  * pending runtime that have not been accounted yet.
2914  */
2915 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2916 {
2917         unsigned long flags;
2918         struct rq *rq;
2919         u64 ns;
2920
2921 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2922         /*
2923          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2924          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2925          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2926          *
2927          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2928          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2929          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2930          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2931          * been accounted, so we're correct here as well.
2932          */
2933         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2934                 return p->se.sum_exec_runtime;
2935 #endif
2936
2937         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2938         /*
2939          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2940          * project cycles that may never be accounted to this
2941          * thread, breaking clock_gettime().
2942          */
2943         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2944                 update_rq_clock(rq);
2945                 p->sched_class->update_curr(rq);
2946         }
2947         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2948         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2949
2950         return ns;
2951 }
2952
2953 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHED
2954
2955 static inline
2956 unsigned long add_capacity_margin(unsigned long cpu_capacity)
2957 {
2958         cpu_capacity  = cpu_capacity * capacity_margin;
2959         cpu_capacity /= SCHED_CAPACITY_SCALE;
2960         return cpu_capacity;
2961 }
2962
2963 static inline
2964 unsigned long sum_capacity_reqs(unsigned long cfs_cap,
2965                                 struct sched_capacity_reqs *scr)
2966 {
2967         unsigned long total = add_capacity_margin(cfs_cap + scr->rt);
2968         return total += scr->dl;
2969 }
2970
2971 static void sched_freq_tick_pelt(int cpu)
2972 {
2973         unsigned long cpu_utilization = capacity_max;
2974         unsigned long capacity_curr = capacity_curr_of(cpu);
2975         struct sched_capacity_reqs *scr;
2976
2977         scr = &per_cpu(cpu_sched_capacity_reqs, cpu);
2978         if (sum_capacity_reqs(cpu_utilization, scr) < capacity_curr)
2979                 return;
2980
2981         /*
2982          * To make free room for a task that is building up its "real"
2983          * utilization and to harm its performance the least, request
2984          * a jump to a higher OPP as soon as the margin of free capacity
2985          * is impacted (specified by capacity_margin).
2986          */
2987         set_cfs_cpu_capacity(cpu, true, cpu_utilization);
2988 }
2989
2990 #ifdef CONFIG_SCHED_WALT
2991 static void sched_freq_tick_walt(int cpu)
2992 {
2993         unsigned long cpu_utilization = cpu_util(cpu);
2994         unsigned long capacity_curr = capacity_curr_of(cpu);
2995
2996         if (walt_disabled || !sysctl_sched_use_walt_cpu_util)
2997                 return sched_freq_tick_pelt(cpu);
2998
2999         /*
3000          * Add a margin to the WALT utilization.
3001          * NOTE: WALT tracks a single CPU signal for all the scheduling
3002          * classes, thus this margin is going to be added to the DL class as
3003          * well, which is something we do not do in sched_freq_tick_pelt case.
3004          */
3005         cpu_utilization = add_capacity_margin(cpu_utilization);
3006         if (cpu_utilization <= capacity_curr)
3007                 return;
3008
3009         /*
3010          * It is likely that the load is growing so we
3011          * keep the added margin in our request as an
3012          * extra boost.
3013          */
3014         set_cfs_cpu_capacity(cpu, true, cpu_utilization);
3015
3016 }
3017 #define _sched_freq_tick(cpu) sched_freq_tick_walt(cpu)
3018 #else
3019 #define _sched_freq_tick(cpu) sched_freq_tick_pelt(cpu)
3020 #endif /* CONFIG_SCHED_WALT */
3021
3022 static void sched_freq_tick(int cpu)
3023 {
3024         unsigned long capacity_orig, capacity_curr;
3025
3026         if (!sched_freq())
3027                 return;
3028
3029         capacity_orig = capacity_orig_of(cpu);
3030         capacity_curr = capacity_curr_of(cpu);
3031         if (capacity_curr == capacity_orig)
3032                 return;
3033
3034         _sched_freq_tick(cpu);
3035 }
3036 #else
3037 static inline void sched_freq_tick(int cpu) { }
3038 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHED */
3039
3040 /*
3041  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3042  * We call it with interrupts disabled.
3043  */
3044 void scheduler_tick(void)
3045 {
3046         int cpu = smp_processor_id();
3047         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3048         struct task_struct *curr = rq->curr;
3049
3050         sched_clock_tick();
3051
3052         raw_spin_lock(&rq->lock);
3053         walt_set_window_start(rq);
3054         update_rq_clock(rq);
3055         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3056         update_cpu_load_active(rq);
3057         walt_update_task_ravg(rq->curr, rq, TASK_UPDATE,
3058                         walt_ktime_clock(), 0);
3059         calc_global_load_tick(rq);
3060         sched_freq_tick(cpu);
3061         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3062
3063         perf_event_task_tick();
3064
3065 #ifdef CONFIG_SMP
3066         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3067         trigger_load_balance(rq);
3068 #endif
3069         rq_last_tick_reset(rq);
3070 }
3071
3072 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3073 /**
3074  * scheduler_tick_max_deferment
3075  *
3076  * Keep at least one tick per second when a single
3077  * active task is running because the scheduler doesn't
3078  * yet completely support full dynticks environment.
3079  *
3080  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3081  * balancing, etc... continue to move forward, even
3082  * with a very low granularity.
3083  *
3084  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3085  */
3086 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3087 {
3088         struct rq *rq = this_rq();
3089         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3090
3091         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3092
3093         if (time_before_eq(next, now))
3094                 return 0;
3095
3096         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3097 }
3098 #endif
3099
3100 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3101 {
3102         if (in_lock_functions(addr)) {
3103                 addr = CALLER_ADDR2;
3104                 if (in_lock_functions(addr))
3105                         addr = CALLER_ADDR3;
3106         }
3107         return addr;
3108 }
3109
3110 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3111                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3112
3113 void preempt_count_add(int val)
3114 {
3115 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3116         /*
3117          * Underflow?
3118          */
3119         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3120                 return;
3121 #endif
3122         __preempt_count_add(val);
3123 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3124         /*
3125          * Spinlock count overflowing soon?
3126          */
3127         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3128                                 PREEMPT_MASK - 10);
3129 #endif
3130         if (preempt_count() == val) {
3131                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
3132 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3133                 current->preempt_disable_ip = ip;
3134 #endif
3135                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3136         }
3137 }
3138 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3139 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3140
3141 void preempt_count_sub(int val)
3142 {
3143 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3144         /*
3145          * Underflow?
3146          */
3147         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3148                 return;
3149         /*
3150          * Is the spinlock portion underflowing?
3151          */
3152         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3153                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3154                 return;
3155 #endif
3156
3157         if (preempt_count() == val)
3158                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3159         __preempt_count_sub(val);
3160 }
3161 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3162 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3163
3164 #endif
3165
3166 /*
3167  * Print scheduling while atomic bug:
3168  */
3169 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3170 {
3171         if (oops_in_progress)
3172                 return;
3173
3174         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3175                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3176
3177         debug_show_held_locks(prev);
3178         print_modules();
3179         if (irqs_disabled())
3180                 print_irqtrace_events(prev);
3181 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3182         if (in_atomic_preempt_off()) {
3183                 pr_err("Preemption disabled at:");
3184                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3185                 pr_cont("\n");
3186         }
3187 #endif
3188         dump_stack();
3189         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3190 }
3191
3192 /*
3193  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3194  */
3195 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3196 {
3197 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3198         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3199                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3200 #endif
3201
3202         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3203                 __schedule_bug(prev);
3204                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3205         }
3206         rcu_sleep_check();
3207
3208         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3209
3210         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3211 }
3212
3213 /*
3214  * Pick up the highest-prio task:
3215  */
3216 static inline struct task_struct *
3217 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3218 {
3219         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3220         struct task_struct *p;
3221
3222         /*
3223          * Optimization: we know that if all tasks are in
3224          * the fair class we can call that function directly:
3225          */
3226         if (likely(prev->sched_class == class &&
3227                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3228                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3229                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3230                         goto again;
3231
3232                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3233                 if (unlikely(!p))
3234                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3235
3236                 return p;
3237         }
3238
3239 again:
3240         for_each_class(class) {
3241                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3242                 if (p) {
3243                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3244                                 goto again;
3245                         return p;
3246                 }
3247         }
3248
3249         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3250 }
3251
3252 /*
3253  * __schedule() is the main scheduler function.
3254  *
3255  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3256  *
3257  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3258  *
3259  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3260  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3261  *
3262  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3263  *      interrupt handler scheduler_tick().
3264  *
3265  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3266  *      task to the run-queue and that's it.
3267  *
3268  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3269  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3270  *      called on the nearest possible occasion:
3271  *
3272  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3273  *
3274  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3275  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3276  *           spin_unlock()!)
3277  *
3278  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3279  *           preemptible context
3280  *
3281  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3282  *         then at the next:
3283  *
3284  *          - cond_resched() call
3285  *          - explicit schedule() call
3286  *          - return from syscall or exception to user-space
3287  *          - return from interrupt-handler to user-space
3288  *
3289  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3290  */
3291 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3292 {
3293         struct task_struct *prev, *next;
3294         unsigned long *switch_count;
3295         struct rq *rq;
3296         int cpu;
3297         u64 wallclock;
3298
3299         cpu = smp_processor_id();
3300         rq = cpu_rq(cpu);
3301         rcu_note_context_switch();
3302         prev = rq->curr;
3303
3304         /*
3305          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3306          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3307          * inconsistent (higher) preempt count.
3308          *
3309          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3310          * about this.
3311          */
3312         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3313                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3314
3315         schedule_debug(prev);
3316
3317         if (sched_feat(HRTICK))
3318                 hrtick_clear(rq);
3319
3320         /*
3321          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3322          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3323          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3324          */
3325         smp_mb__before_spinlock();
3326         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3327         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3328
3329         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3330
3331         switch_count = &prev->nivcsw;
3332         if (!preempt && prev->state) {
3333                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3334                         prev->state = TASK_RUNNING;
3335                 } else {
3336                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3337                         prev->on_rq = 0;
3338
3339                         /*
3340                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3341                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3342                          * concurrency.
3343                          */
3344                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3345                                 struct task_struct *to_wakeup;
3346
3347                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3348                                 if (to_wakeup)
3349                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3350                         }
3351                 }
3352                 switch_count = &prev->nvcsw;
3353         }
3354
3355         if (task_on_rq_queued(prev))
3356                 update_rq_clock(rq);
3357
3358         next = pick_next_task(rq, prev);
3359         wallclock = walt_ktime_clock();
3360         walt_update_task_ravg(prev, rq, PUT_PREV_TASK, wallclock, 0);
3361         walt_update_task_ravg(next, rq, PICK_NEXT_TASK, wallclock, 0);
3362         clear_tsk_need_resched(prev);
3363         clear_preempt_need_resched();
3364         rq->clock_skip_update = 0;
3365
3366         if (likely(prev != next)) {
3367                 rq->nr_switches++;
3368                 rq->curr = next;
3369                 ++*switch_count;
3370
3371                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3372                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3373                 cpu = cpu_of(rq);
3374         } else {
3375                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3376                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3377         }
3378
3379         balance_callback(rq);
3380 }
3381
3382 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3383 {
3384         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3385                 return;
3386         /*
3387          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3388          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3389          */
3390         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3391                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3392 }
3393
3394 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3395 {
3396         struct task_struct *tsk = current;
3397
3398         sched_submit_work(tsk);
3399         do {
3400                 preempt_disable();
3401                 __schedule(false);
3402                 sched_preempt_enable_no_resched();
3403         } while (need_resched());
3404 }
3405 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3406
3407 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3408 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3409 {
3410         /*
3411          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3412          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3413          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3414          * we find a better solution.
3415          *
3416          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3417          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3418          * too frequently to make sense yet.
3419          */
3420         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3421         schedule();
3422         exception_exit(prev_state);
3423 }
3424 #endif
3425
3426 /**
3427  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3428  *
3429  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3430  */
3431 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3432 {
3433         sched_preempt_enable_no_resched();
3434         schedule();
3435         preempt_disable();
3436 }
3437
3438 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3439 {
3440         do {
3441                 preempt_disable_notrace();
3442                 __schedule(true);
3443                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3444
3445                 /*
3446                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3447                  * between schedule and now.
3448                  */
3449         } while (need_resched());
3450 }
3451
3452 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3453 /*
3454  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3455  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3456  * occur there and call schedule directly.
3457  */
3458 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3459 {
3460         /*
3461          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3462          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3463          */
3464         if (likely(!preemptible()))
3465                 return;
3466
3467         preempt_schedule_common();
3468 }
3469 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3470 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3471
3472 /**
3473  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3474  *
3475  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3476  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3477  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3478  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3479  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3480  * to be called when the system is still in usermode.
3481  *
3482  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3483  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3484  * calling the scheduler.
3485  */
3486 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3487 {
3488         enum ctx_state prev_ctx;
3489
3490         if (likely(!preemptible()))
3491                 return;
3492
3493         do {
3494                 preempt_disable_notrace();
3495                 /*
3496                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3497                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3498                  * an infinite recursion.
3499                  */
3500                 prev_ctx = exception_enter();
3501                 __schedule(true);
3502                 exception_exit(prev_ctx);
3503
3504                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3505         } while (need_resched());
3506 }
3507 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3508
3509 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3510
3511 /*
3512  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3513  * off of irq context.
3514  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3515  * protect us against recursive calling from irq.
3516  */
3517 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3518 {
3519         enum ctx_state prev_state;
3520
3521         /* Catch callers which need to be fixed */
3522         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3523
3524         prev_state = exception_enter();
3525
3526         do {
3527                 preempt_disable();
3528                 local_irq_enable();
3529                 __schedule(true);
3530                 local_irq_disable();
3531                 sched_preempt_enable_no_resched();
3532         } while (need_resched());
3533
3534         exception_exit(prev_state);
3535 }
3536
3537 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3538                           void *key)
3539 {
3540         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3541 }
3542 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3543
3544 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3545
3546 /*
3547  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3548  * @p: task
3549  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3550  *
3551  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3552  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3553  *
3554  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3555  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3556  */
3557 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3558 {
3559         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3560         struct rq *rq;
3561         const struct sched_class *prev_class;
3562
3563         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3564
3565         rq = __task_rq_lock(p);
3566
3567         /*
3568          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3569          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3570          *
3571          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3572          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3573          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3574          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3575          * with interrupts disabled and will complete the lock
3576          * protected section without being interrupted. So there is no
3577          * real need to boost.
3578          */
3579         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3580                 WARN_ON(p != rq->curr);
3581                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3582                 goto out_unlock;
3583         }
3584
3585         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3586         oldprio = p->prio;
3587         prev_class = p->sched_class;
3588         queued = task_on_rq_queued(p);
3589         running = task_current(rq, p);
3590         if (queued)
3591                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3592         if (running)
3593                 put_prev_task(rq, p);
3594
3595         /*
3596          * Boosting condition are:
3597          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3598          *      --> -dl task blocks on mutex A
3599          *
3600          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3601          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3602          *          running task
3603          */
3604         if (dl_prio(prio)) {
3605                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3606                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3607                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3608                         p->dl.dl_boosted = 1;
3609                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3610                 } else
3611                         p->dl.dl_boosted = 0;
3612                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3613         } else if (rt_prio(prio)) {
3614                 if (dl_prio(oldprio))
3615                         p->dl.dl_boosted = 0;
3616                 if (oldprio < prio)
3617                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3618                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3619         } else {
3620                 if (dl_prio(oldprio))
3621                         p->dl.dl_boosted = 0;
3622                 if (rt_prio(oldprio))
3623                         p->rt.timeout = 0;
3624                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3625         }
3626
3627         p->prio = prio;
3628
3629         if (running)
3630                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3631         if (queued)
3632                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3633
3634         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3635 out_unlock:
3636         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3637         __task_rq_unlock(rq);
3638
3639         balance_callback(rq);
3640         preempt_enable();
3641 }
3642 #endif
3643
3644 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3645 {
3646         int old_prio, delta, queued;
3647         unsigned long flags;
3648         struct rq *rq;
3649
3650         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3651                 return;
3652         /*
3653          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3654          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3655          */
3656         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3657         /*
3658          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3659          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3660          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3661          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3662          */
3663         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3664                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3665                 goto out_unlock;
3666         }
3667         queued = task_on_rq_queued(p);
3668         if (queued)
3669                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3670
3671         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3672         set_load_weight(p);
3673         old_prio = p->prio;
3674         p->prio = effective_prio(p);
3675         delta = p->prio - old_prio;
3676
3677         if (queued) {
3678                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3679                 /*
3680                  * If the task increased its priority or is running and
3681                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3682                  */
3683                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3684                         resched_curr(rq);
3685         }
3686 out_unlock:
3687         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3688 }
3689 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3690
3691 /*
3692  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3693  * @p: task
3694  * @nice: nice value
3695  */
3696 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3697 {
3698         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3699         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3700
3701         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3702                 capable(CAP_SYS_NICE));
3703 }
3704
3705 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3706
3707 /*
3708  * sys_nice - change the priority of the current process.
3709  * @increment: priority increment
3710  *
3711  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3712  * does similar things.
3713  */
3714 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3715 {
3716         long nice, retval;
3717
3718         /*
3719          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3720          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3721          * and we have a single winner.
3722          */
3723         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3724         nice = task_nice(current) + increment;
3725
3726         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3727         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3728                 return -EPERM;
3729
3730         retval = security_task_setnice(current, nice);
3731         if (retval)
3732                 return retval;
3733
3734         set_user_nice(current, nice);
3735         return 0;
3736 }
3737
3738 #endif
3739
3740 /**
3741  * task_prio - return the priority value of a given task.
3742  * @p: the task in question.
3743  *
3744  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3745  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3746  * around 0, value goes from -16 to +15.
3747  */
3748 int task_prio(const struct task_struct *p)
3749 {
3750         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3751 }
3752
3753 /**
3754  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3755  * @cpu: the processor in question.
3756  *
3757  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3758  */
3759 int idle_cpu(int cpu)
3760 {
3761         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3762
3763         if (rq->curr != rq->idle)
3764                 return 0;
3765
3766         if (rq->nr_running)
3767                 return 0;
3768
3769 #ifdef CONFIG_SMP
3770         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3771                 return 0;
3772 #endif
3773
3774         return 1;
3775 }
3776
3777 /**
3778  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3779  * @cpu: the processor in question.
3780  *
3781  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3782  */
3783 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3784 {
3785         return cpu_rq(cpu)->idle;
3786 }
3787
3788 /**
3789  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3790  * @pid: the pid in question.
3791  *
3792  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3793  */
3794 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3795 {
3796         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3797 }
3798
3799 /*
3800  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3801  * SCHED_DEADLINE task.
3802  *
3803  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3804  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3805  * for the first time with its new policy.
3806  */
3807 static void
3808 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3809 {
3810         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3811
3812         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3813         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3814         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3815         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3816         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3817
3818         /*
3819          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3820          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3821          *
3822          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3823          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3824          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3825          * amount.
3826          *
3827          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3828          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3829          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3830          * before the current scheduling deadline.
3831          *
3832          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3833          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3834          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3835          * consume more than promised.
3836          */
3837 }
3838
3839 /*
3840  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3841  * it calls know not to change it.
3842  */
3843 #define SETPARAM_POLICY -1
3844
3845 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3846                 const struct sched_attr *attr)
3847 {
3848         int policy = attr->sched_policy;
3849
3850         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3851                 policy = p->policy;
3852
3853         p->policy = policy;
3854
3855         if (dl_policy(policy))
3856                 __setparam_dl(p, attr);
3857         else if (fair_policy(policy))
3858                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3859
3860         /*
3861          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3862          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3863          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3864          */
3865         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3866         p->normal_prio = normal_prio(p);
3867         set_load_weight(p);
3868 }
3869
3870 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3871 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3872                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3873 {
3874         __setscheduler_params(p, attr);
3875
3876         /*
3877          * Keep a potential priority boosting if called from
3878          * sched_setscheduler().
3879          */
3880         if (keep_boost)
3881                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3882         else
3883                 p->prio = normal_prio(p);
3884
3885         if (dl_prio(p->prio))
3886                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3887         else if (rt_prio(p->prio))
3888                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3889         else
3890                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3891 }
3892
3893 static void
3894 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3895 {
3896         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3897
3898         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3899         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3900         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3901         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3902         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3903 }
3904
3905 /*
3906  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3907  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3908  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3909  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3910  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3911  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3912  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3913  * sched_period, as the latter can be zero).
3914  */
3915 static bool
3916 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3917 {
3918         /* deadline != 0 */
3919         if (attr->sched_deadline == 0)
3920                 return false;
3921
3922         /*
3923          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3924          * that big.
3925          */
3926         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3927                 return false;
3928
3929         /*
3930          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3931          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3932          */
3933         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3934             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3935                 return false;
3936
3937         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3938         if ((attr->sched_period != 0 &&
3939              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3940             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3941                 return false;
3942
3943         return true;
3944 }
3945
3946 /*
3947  * check the target process has a UID that matches the current process's
3948  */
3949 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3950 {
3951         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3952         bool match;
3953
3954         rcu_read_lock();
3955         pcred = __task_cred(p);
3956         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3957                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3958         rcu_read_unlock();
3959         return match;
3960 }
3961
3962 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3963                 const struct sched_attr *attr)
3964 {
3965         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3966
3967         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3968                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3969                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3970                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3971                 return true;
3972
3973         return false;
3974 }
3975
3976 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3977                                 const struct sched_attr *attr,
3978                                 bool user, bool pi)
3979 {
3980         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3981                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3982         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3983         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3984         unsigned long flags;
3985         const struct sched_class *prev_class;
3986         struct rq *rq;
3987         int reset_on_fork;
3988
3989         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3990         BUG_ON(in_interrupt());
3991 recheck:
3992         /* double check policy once rq lock held */
3993         if (policy < 0) {
3994                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3995                 policy = oldpolicy = p->policy;
3996         } else {
3997                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3998
3999                 if (!valid_policy(policy))
4000                         return -EINVAL;
4001         }
4002
4003         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
4004                 return -EINVAL;
4005
4006         /*
4007          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4008          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4009          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4010          */
4011         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4012             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4013                 return -EINVAL;
4014         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4015             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4016                 return -EINVAL;
4017
4018         /*
4019          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4020          */
4021         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4022                 if (fair_policy(policy)) {
4023                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4024                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4025                                 return -EPERM;
4026                 }
4027
4028                 if (rt_policy(policy)) {
4029                         unsigned long rlim_rtprio =
4030                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4031
4032                         /* can't set/change the rt policy */
4033                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4034                                 return -EPERM;
4035
4036                         /* can't increase priority */
4037                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4038                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4039                                 return -EPERM;
4040                 }
4041
4042                  /*
4043                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4044                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4045                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4046                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4047                   */
4048                 if (dl_policy(policy))
4049                         return -EPERM;
4050
4051                 /*
4052                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4053                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4054                  */
4055                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4056                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4057                                 return -EPERM;
4058                 }
4059
4060                 /* can't change other user's priorities */
4061                 if (!check_same_owner(p))
4062                         return -EPERM;
4063
4064                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4065                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4066                         return -EPERM;
4067         }
4068
4069         if (user) {
4070                 retval = security_task_setscheduler(p);
4071                 if (retval)
4072                         return retval;
4073         }
4074
4075         /*
4076          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4077          * changing the priority of the task:
4078          *
4079          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4080          * runqueue lock must be held.
4081          */
4082         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4083
4084         /*
4085          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4086          */
4087         if (p == rq->stop) {
4088                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4089                 return -EINVAL;
4090         }
4091
4092         /*
4093          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4094          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4095          */
4096         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4097                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4098                         goto change;
4099                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4100                         goto change;
4101                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4102                         goto change;
4103
4104                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4105                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4106                 return 0;
4107         }
4108 change:
4109
4110         if (user) {
4111 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4112                 /*
4113                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4114                  * assigned.
4115                  */
4116                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4117                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4118                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4119                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4120                         return -EPERM;
4121                 }
4122 #endif
4123 #ifdef CONFIG_SMP
4124                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4125                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4126
4127                         /*
4128                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4129                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4130                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4131                          */
4132                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4133                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4134                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4135                                 return -EPERM;
4136                         }
4137                 }
4138 #endif
4139         }
4140
4141         /* recheck policy now with rq lock held */
4142         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4143                 policy = oldpolicy = -1;
4144                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4145                 goto recheck;
4146         }
4147
4148         /*
4149          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4150          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4151          * is available.
4152          */
4153         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4154                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4155                 return -EBUSY;
4156         }
4157
4158         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4159         oldprio = p->prio;
4160
4161         if (pi) {
4162                 /*
4163                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4164                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4165                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4166                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4167                  * itself.
4168                  */
4169                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4170                 if (new_effective_prio == oldprio) {
4171                         __setscheduler_params(p, attr);
4172                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4173                         return 0;
4174                 }
4175         }
4176
4177         queued = task_on_rq_queued(p);
4178         running = task_current(rq, p);
4179         if (queued)
4180                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
4181         if (running)
4182                 put_prev_task(rq, p);
4183
4184         prev_class = p->sched_class;
4185         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4186
4187         if (running)
4188                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4189         if (queued) {
4190                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
4191                 /*
4192                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4193                  * increased (user space view).
4194                  */
4195                 if (oldprio <= p->prio)
4196                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4197
4198                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
4199         }
4200
4201         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4202         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4203         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4204
4205         if (pi)
4206                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4207
4208         /*
4209          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4210          */
4211         balance_callback(rq);
4212         preempt_enable();
4213
4214         return 0;
4215 }
4216
4217 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4218                                const struct sched_param *param, bool check)
4219 {
4220         struct sched_attr attr = {
4221                 .sched_policy   = policy,
4222                 .sched_priority = param->sched_priority,
4223                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4224         };
4225
4226         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4227         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4228                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4229                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4230                 attr.sched_policy = policy;
4231         }
4232
4233         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4234 }
4235 /**
4236  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4237  * @p: the task in question.
4238  * @policy: new policy.
4239  * @param: structure containing the new RT priority.
4240  *
4241  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4242  *
4243  * NOTE that the task may be already dead.
4244  */
4245 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4246                        const struct sched_param *param)
4247 {
4248         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4249 }
4250 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4251
4252 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4253 {
4254         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4255 }
4256 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4257
4258 /**
4259  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4260  * @p: the task in question.
4261  * @policy: new policy.
4262  * @param: structure containing the new RT priority.
4263  *
4264  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4265  * current context has permission.  For example, this is needed in
4266  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4267  * but our caller might not have that capability.
4268  *
4269  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4270  */
4271 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4272                                const struct sched_param *param)
4273 {
4274         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4275 }
4276 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4277
4278 static int
4279 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4280 {
4281         struct sched_param lparam;
4282         struct task_struct *p;
4283         int retval;
4284
4285         if (!param || pid < 0)
4286                 return -EINVAL;
4287         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4288                 return -EFAULT;
4289
4290         rcu_read_lock();
4291         retval = -ESRCH;
4292         p = find_process_by_pid(pid);
4293         if (p != NULL)
4294                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4295         rcu_read_unlock();
4296
4297         return retval;
4298 }
4299
4300 /*
4301  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4302  */
4303 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4304                            struct sched_attr *attr)
4305 {
4306         u32 size;
4307         int ret;
4308
4309         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4310                 return -EFAULT;
4311
4312         /*
4313          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4314          */
4315         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4316
4317         ret = get_user(size, &uattr->size);
4318         if (ret)
4319                 return ret;
4320
4321         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4322                 goto err_size;
4323
4324         if (!size)              /* abi compat */
4325                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4326
4327         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4328                 goto err_size;
4329
4330         /*
4331          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4332          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4333          * user-space does not rely on any kernel feature
4334          * extensions we dont know about yet.
4335          */
4336         if (size > sizeof(*attr)) {
4337                 unsigned char __user *addr;
4338                 unsigned char __user *end;
4339                 unsigned char val;
4340
4341                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4342                 end  = (void __user *)uattr + size;
4343
4344                 for (; addr < end; addr++) {
4345                         ret = get_user(val, addr);
4346                         if (ret)
4347                                 return ret;
4348                         if (val)
4349                                 goto err_size;
4350                 }
4351                 size = sizeof(*attr);
4352         }
4353
4354         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4355         if (ret)
4356                 return -EFAULT;
4357
4358         /*
4359          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4360          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4361          */
4362         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4363
4364         return 0;
4365
4366 err_size:
4367         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4368         return -E2BIG;
4369 }
4370
4371 /**
4372  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4373  * @pid: the pid in question.
4374  * @policy: new policy.
4375  * @param: structure containing the new RT priority.
4376  *
4377  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4378  */
4379 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4380                 struct sched_param __user *, param)
4381 {
4382         /* negative values for policy are not valid */
4383         if (policy < 0)
4384                 return -EINVAL;
4385
4386         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4387 }
4388
4389 /**
4390  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4391  * @pid: the pid in question.
4392  * @param: structure containing the new RT priority.
4393  *
4394  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4395  */
4396 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4397 {
4398         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4399 }
4400
4401 /**
4402  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4403  * @pid: the pid in question.
4404  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4405  * @flags: for future extension.
4406  */
4407 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4408                                unsigned int, flags)
4409 {
4410         struct sched_attr attr;
4411         struct task_struct *p;
4412         int retval;
4413
4414         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4415                 return -EINVAL;
4416
4417         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4418         if (retval)
4419                 return retval;
4420
4421         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4422                 return -EINVAL;
4423
4424         rcu_read_lock();
4425         retval = -ESRCH;
4426         p = find_process_by_pid(pid);
4427         if (p != NULL)
4428                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4429         rcu_read_unlock();
4430
4431         return retval;
4432 }
4433
4434 /**
4435  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4436  * @pid: the pid in question.
4437  *
4438  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4439  * code.
4440  */
4441 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4442 {
4443         struct task_struct *p;
4444         int retval;
4445
4446         if (pid < 0)
4447                 return -EINVAL;
4448
4449         retval = -ESRCH;
4450         rcu_read_lock();
4451         p = find_process_by_pid(pid);
4452         if (p) {
4453                 retval = security_task_getscheduler(p);
4454                 if (!retval)
4455                         retval = p->policy
4456                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4457         }
4458         rcu_read_unlock();
4459         return retval;
4460 }
4461
4462 /**
4463  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4464  * @pid: the pid in question.
4465  * @param: structure containing the RT priority.
4466  *
4467  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4468  * code.
4469  */
4470 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4471 {
4472         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4473         struct task_struct *p;
4474         int retval;
4475
4476         if (!param || pid < 0)
4477                 return -EINVAL;
4478
4479         rcu_read_lock();
4480         p = find_process_by_pid(pid);
4481         retval = -ESRCH;
4482         if (!p)
4483                 goto out_unlock;
4484
4485         retval = security_task_getscheduler(p);
4486         if (retval)
4487                 goto out_unlock;
4488
4489         if (task_has_rt_policy(p))
4490                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4491         rcu_read_unlock();
4492
4493         /*
4494          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4495          */
4496         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4497
4498         return retval;
4499
4500 out_unlock:
4501         rcu_read_unlock();
4502         return retval;
4503 }
4504
4505 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4506                            struct sched_attr *attr,
4507                            unsigned int usize)
4508 {
4509         int ret;
4510
4511         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4512                 return -EFAULT;
4513
4514         /*
4515          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4516          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4517          * user-space does not get uncomplete information.
4518          */
4519         if (usize < sizeof(*attr)) {
4520                 unsigned char *addr;
4521                 unsigned char *end;
4522
4523                 addr = (void *)attr + usize;
4524                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4525
4526                 for (; addr < end; addr++) {
4527                         if (*addr)
4528                                 return -EFBIG;
4529                 }
4530
4531                 attr->size = usize;
4532         }
4533
4534         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4535         if (ret)
4536                 return -EFAULT;
4537
4538         return 0;
4539 }
4540
4541 /**
4542  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4543  * @pid: the pid in question.
4544  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4545  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4546  * @flags: for future extension.
4547  */
4548 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4549                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4550 {
4551         struct sched_attr attr = {
4552                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4553         };
4554         struct task_struct *p;
4555         int retval;
4556
4557         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4558             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4559                 return -EINVAL;
4560
4561         rcu_read_lock();
4562         p = find_process_by_pid(pid);
4563         retval = -ESRCH;
4564         if (!p)
4565                 goto out_unlock;
4566
4567         retval = security_task_getscheduler(p);
4568         if (retval)
4569                 goto out_unlock;
4570
4571         attr.sched_policy = p->policy;
4572         if (p->sched_reset_on_fork)
4573                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4574         if (task_has_dl_policy(p))
4575                 __getparam_dl(p, &attr);
4576         else if (task_has_rt_policy(p))
4577                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4578         else
4579                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4580
4581         rcu_read_unlock();
4582
4583         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4584         return retval;
4585
4586 out_unlock:
4587         rcu_read_unlock();
4588         return retval;
4589 }
4590
4591 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4592 {
4593         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4594         struct task_struct *p;
4595         int retval;
4596
4597         rcu_read_lock();
4598
4599         p = find_process_by_pid(pid);
4600         if (!p) {
4601                 rcu_read_unlock();
4602                 return -ESRCH;
4603         }
4604
4605         /* Prevent p going away */
4606         get_task_struct(p);
4607         rcu_read_unlock();
4608
4609         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4610                 retval = -EINVAL;
4611                 goto out_put_task;
4612         }
4613         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4614                 retval = -ENOMEM;
4615                 goto out_put_task;
4616         }
4617         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4618                 retval = -ENOMEM;
4619                 goto out_free_cpus_allowed;
4620         }
4621         retval = -EPERM;
4622         if (!check_same_owner(p)) {
4623                 rcu_read_lock();
4624                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4625                         rcu_read_unlock();
4626                         goto out_free_new_mask;
4627                 }
4628                 rcu_read_unlock();
4629         }
4630
4631         retval = security_task_setscheduler(p);
4632         if (retval)
4633                 goto out_free_new_mask;
4634
4635
4636         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4637         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4638
4639         /*
4640          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4641          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4642          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4643          * root_domain.
4644          */
4645 #ifdef CONFIG_SMP
4646         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4647                 rcu_read_lock();
4648                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4649                         retval = -EBUSY;
4650                         rcu_read_unlock();
4651                         goto out_free_new_mask;
4652                 }
4653                 rcu_read_unlock();
4654         }
4655 #endif
4656 again:
4657         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4658
4659         if (!retval) {
4660                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4661                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4662                         /*
4663                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4664                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4665                          * cpuset's cpus_allowed
4666                          */
4667                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4668                         goto again;
4669                 }
4670         }
4671 out_free_new_mask:
4672         free_cpumask_var(new_mask);
4673 out_free_cpus_allowed:
4674         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4675 out_put_task:
4676         put_task_struct(p);
4677         return retval;
4678 }
4679
4680 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4681                              struct cpumask *new_mask)
4682 {
4683         if (len < cpumask_size())
4684                 cpumask_clear(new_mask);
4685         else if (len > cpumask_size())
4686                 len = cpumask_size();
4687
4688         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4689 }
4690
4691 /**
4692  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4693  * @pid: pid of the process
4694  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4695  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4696  *
4697  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4698  */
4699 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4700                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4701 {
4702         cpumask_var_t new_mask;
4703         int retval;
4704
4705         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4706                 return -ENOMEM;
4707
4708         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4709         if (retval == 0)
4710                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4711         free_cpumask_var(new_mask);
4712         return retval;
4713 }
4714
4715 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4716 {
4717         struct task_struct *p;
4718         unsigned long flags;
4719         int retval;
4720
4721         rcu_read_lock();
4722
4723         retval = -ESRCH;
4724         p = find_process_by_pid(pid);
4725         if (!p)
4726                 goto out_unlock;
4727
4728         retval = security_task_getscheduler(p);
4729         if (retval)
4730                 goto out_unlock;
4731
4732         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4733         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4734         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4735
4736 out_unlock:
4737         rcu_read_unlock();
4738
4739         return retval;
4740 }
4741
4742 /**
4743  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4744  * @pid: pid of the process
4745  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4746  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4747  *
4748  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4749  */
4750 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4751                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4752 {
4753         int ret;
4754         cpumask_var_t mask;
4755
4756         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4757                 return -EINVAL;
4758         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4759                 return -EINVAL;
4760
4761         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4762                 return -ENOMEM;
4763
4764         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4765         if (ret == 0) {
4766                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4767
4768                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4769                         ret = -EFAULT;
4770                 else
4771                         ret = retlen;
4772         }
4773         free_cpumask_var(mask);
4774
4775         return ret;
4776 }
4777
4778 /**
4779  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4780  *
4781  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4782  * other threads running on this CPU then this function will return.
4783  *
4784  * Return: 0.
4785  */
4786 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4787 {
4788         struct rq *rq = this_rq_lock();
4789
4790         schedstat_inc(rq, yld_count);
4791         current->sched_class->yield_task(rq);
4792
4793         /*
4794          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4795          * no need to preempt or enable interrupts:
4796          */
4797         __release(rq->lock);
4798         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4799         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4800         sched_preempt_enable_no_resched();
4801
4802         schedule();
4803
4804         return 0;
4805 }
4806
4807 int __sched _cond_resched(void)
4808 {
4809         if (should_resched(0)) {
4810                 preempt_schedule_common();
4811                 return 1;
4812         }
4813         return 0;
4814 }
4815 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4816
4817 /*
4818  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4819  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4820  *
4821  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4822  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4823  * spin_unlock(), once by hand).
4824  */
4825 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4826 {
4827         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4828         int ret = 0;
4829
4830         lockdep_assert_held(lock);
4831
4832         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4833                 spin_unlock(lock);
4834                 if (resched)
4835                         preempt_schedule_common();
4836                 else
4837                         cpu_relax();
4838                 ret = 1;
4839                 spin_lock(lock);
4840         }
4841         return ret;
4842 }
4843 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4844
4845 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4846 {
4847         BUG_ON(!in_softirq());
4848
4849         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4850                 local_bh_enable();
4851                 preempt_schedule_common();
4852                 local_bh_disable();
4853                 return 1;
4854         }
4855         return 0;
4856 }
4857 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4858
4859 /**
4860  * yield - yield the current processor to other threads.
4861  *
4862  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4863  *
4864  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4865  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4866  * it, its already broken.
4867  *
4868  * Typical broken usage is:
4869  *
4870  * while (!event)
4871  *      yield();
4872  *
4873  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4874  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4875  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4876  *
4877  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4878  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4879  * If you still want to use yield(), do not!
4880  */
4881 void __sched yield(void)
4882 {
4883         set_current_state(TASK_RUNNING);
4884         sys_sched_yield();
4885 }
4886 EXPORT_SYMBOL(yield);
4887
4888 /**
4889  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4890  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4891  * processor it's on.
4892  * @p: target task
4893  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4894  *
4895  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4896  * can't go away on us before we can do any checks.
4897  *
4898  * Return:
4899  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4900  *      false (0) if we failed to boost the target.
4901  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4902  */
4903 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4904 {
4905         struct task_struct *curr = current;
4906         struct rq *rq, *p_rq;
4907         unsigned long flags;
4908         int yielded = 0;
4909
4910         local_irq_save(flags);
4911         rq = this_rq();
4912
4913 again:
4914         p_rq = task_rq(p);
4915         /*
4916          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4917          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4918          */
4919         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4920                 yielded = -ESRCH;
4921                 goto out_irq;
4922         }
4923
4924         double_rq_lock(rq, p_rq);
4925         if (task_rq(p) != p_rq) {
4926                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4927                 goto again;
4928         }
4929
4930         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4931                 goto out_unlock;
4932
4933         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4934                 goto out_unlock;
4935
4936         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4937                 goto out_unlock;
4938
4939         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4940         if (yielded) {
4941                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4942                 /*
4943                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4944                  * fairness.
4945                  */
4946                 if (preempt && rq != p_rq)
4947                         resched_curr(p_rq);
4948         }
4949
4950 out_unlock:
4951         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4952 out_irq:
4953         local_irq_restore(flags);
4954
4955         if (yielded > 0)
4956                 schedule();
4957
4958         return yielded;
4959 }
4960 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4961
4962 /*
4963  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4964  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4965  */
4966 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4967 {
4968         int old_iowait = current->in_iowait;
4969         struct rq *rq;
4970         long ret;
4971
4972         current->in_iowait = 1;
4973         blk_schedule_flush_plug(current);
4974
4975         delayacct_blkio_start();
4976         rq = raw_rq();
4977         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4978         ret = schedule_timeout(timeout);
4979         current->in_iowait = old_iowait;
4980         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4981         delayacct_blkio_end();
4982
4983         return ret;
4984 }
4985 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4986
4987 /**
4988  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4989  * @policy: scheduling class.
4990  *
4991  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4992  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4993  * On failure, a negative error code is returned.
4994  */
4995 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4996 {
4997         int ret = -EINVAL;
4998
4999         switch (policy) {
5000         case SCHED_FIFO:
5001         case SCHED_RR:
5002                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5003                 break;
5004         case SCHED_DEADLINE:
5005         case SCHED_NORMAL:
5006         case SCHED_BATCH:
5007         case SCHED_IDLE:
5008                 ret = 0;
5009                 break;
5010         }
5011         return ret;
5012 }
5013
5014 /**
5015  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5016  * @policy: scheduling class.
5017  *
5018  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5019  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5020  * On failure, a negative error code is returned.
5021  */
5022 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5023 {
5024         int ret = -EINVAL;
5025
5026         switch (policy) {
5027         case SCHED_FIFO:
5028         case SCHED_RR:
5029                 ret = 1;
5030                 break;
5031         case SCHED_DEADLINE:
5032         case SCHED_NORMAL:
5033         case SCHED_BATCH:
5034         case SCHED_IDLE:
5035                 ret = 0;
5036         }
5037         return ret;
5038 }
5039
5040 /**
5041  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5042  * @pid: pid of the process.
5043  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5044  *
5045  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5046  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5047  *
5048  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5049  * an error code.
5050  */
5051 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5052                 struct timespec __user *, interval)
5053 {
5054         struct task_struct *p;
5055         unsigned int time_slice;
5056         unsigned long flags;
5057         struct rq *rq;
5058         int retval;
5059         struct timespec t;
5060
5061         if (pid < 0)
5062                 return -EINVAL;
5063
5064         retval = -ESRCH;
5065         rcu_read_lock();
5066         p = find_process_by_pid(pid);
5067         if (!p)
5068                 goto out_unlock;
5069
5070         retval = security_task_getscheduler(p);
5071         if (retval)
5072                 goto out_unlock;
5073
5074         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5075         time_slice = 0;
5076         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5077                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5078         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5079
5080         rcu_read_unlock();
5081         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5082         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5083         return retval;
5084
5085 out_unlock:
5086         rcu_read_unlock();
5087         return retval;
5088 }
5089
5090 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5091
5092 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5093 {
5094         unsigned long free = 0;
5095         int ppid;
5096         unsigned long state = p->state;
5097
5098         if (state)
5099                 state = __ffs(state) + 1;
5100         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5101                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5102 #if BITS_PER_LONG == 32
5103         if (state == TASK_RUNNING)
5104                 printk(KERN_CONT " running  ");
5105         else
5106                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5107 #else
5108         if (state == TASK_RUNNING)
5109                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5110         else
5111                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5112 #endif
5113 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5114         free = stack_not_used(p);
5115 #endif
5116         ppid = 0;
5117         rcu_read_lock();
5118         if (pid_alive(p))
5119                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5120         rcu_read_unlock();
5121         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5122                 task_pid_nr(p), ppid,
5123                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5124
5125         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5126         show_stack(p, NULL);
5127 }
5128
5129 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5130 {
5131         struct task_struct *g, *p;
5132
5133 #if BITS_PER_LONG == 32
5134         printk(KERN_INFO
5135                 "  task                PC stack   pid father\n");
5136 #else
5137         printk(KERN_INFO
5138                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5139 #endif
5140         rcu_read_lock();
5141         for_each_process_thread(g, p) {
5142                 /*
5143                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5144                  * console might take a lot of time:
5145                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5146                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5147                  * an IPI.
5148                  */
5149                 touch_nmi_watchdog();
5150                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5151                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5152                         sched_show_task(p);
5153         }
5154
5155 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5156         sysrq_sched_debug_show();
5157 #endif
5158         rcu_read_unlock();
5159         /*
5160          * Only show locks if all tasks are dumped:
5161          */
5162         if (!state_filter)
5163                 debug_show_all_locks();
5164 }
5165
5166 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5167 {
5168         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5169 }
5170
5171 /**
5172  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5173  * @idle: task in question
5174  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5175  *
5176  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5177  * flag, to make booting more robust.
5178  */
5179 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5180 {
5181         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5182         unsigned long flags;
5183
5184         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5185         raw_spin_lock(&rq->lock);
5186
5187         __sched_fork(0, idle);
5188
5189         idle->state = TASK_RUNNING;
5190         idle->se.exec_start = sched_clock();
5191
5192 #ifdef CONFIG_SMP
5193         /*
5194          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5195          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5196          *
5197          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5198          */
5199         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5200 #endif
5201         /*
5202          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5203          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5204          * lockdep check in task_group() will fail.
5205          *
5206          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5207          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5208          *
5209          * Silence PROVE_RCU
5210          */
5211         rcu_read_lock();
5212         __set_task_cpu(idle, cpu);
5213         rcu_read_unlock();
5214
5215         rq->curr = rq->idle = idle;
5216         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5217 #ifdef CONFIG_SMP
5218         idle->on_cpu = 1;
5219 #endif
5220         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5221         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5222
5223         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5224         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5225
5226         /*
5227          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5228          */
5229         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5230         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5231         vtime_init_idle(idle, cpu);
5232 #ifdef CONFIG_SMP
5233         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5234 #endif
5235 }
5236
5237 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5238                               const struct cpumask *trial)
5239 {
5240         int ret = 1, trial_cpus;
5241         struct dl_bw *cur_dl_b;
5242         unsigned long flags;
5243
5244         if (!cpumask_weight(cur))
5245                 return ret;
5246
5247         rcu_read_lock_sched();
5248         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5249         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5250
5251         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5252         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5253             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5254                 ret = 0;
5255         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5256         rcu_read_unlock_sched();
5257
5258         return ret;
5259 }
5260
5261 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5262                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5263 {
5264         int ret = 0;
5265
5266         /*
5267          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5268          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5269          * affinity and isolating such threads by their set of
5270          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5271          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5272          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5273          * before cpus_allowed may be changed.
5274          */
5275         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5276                 ret = -EINVAL;
5277                 goto out;
5278         }
5279
5280 #ifdef CONFIG_SMP
5281         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5282                                               cs_cpus_allowed)) {
5283                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5284                                                         cs_cpus_allowed);
5285                 struct dl_bw *dl_b;
5286                 bool overflow;
5287                 int cpus;
5288                 unsigned long flags;
5289
5290                 rcu_read_lock_sched();
5291                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5292                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5293                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5294                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5295                 if (overflow)
5296                         ret = -EBUSY;
5297                 else {
5298                         /*
5299                          * We reserve space for this task in the destination
5300                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5301                          * We will free resources in the source root_domain
5302                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5303                          */
5304                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5305                 }
5306                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5307                 rcu_read_unlock_sched();
5308
5309         }
5310 #endif
5311 out:
5312         return ret;
5313 }
5314
5315 #ifdef CONFIG_SMP
5316
5317 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5318 /* Migrate current task p to target_cpu */
5319 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5320 {
5321         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5322         int curr_cpu = task_cpu(p);
5323
5324         if (curr_cpu == target_cpu)
5325                 return 0;
5326
5327         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5328                 return -EINVAL;
5329
5330         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5331
5332         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5333         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5334 }
5335
5336 /*
5337  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5338  * tasks on the runqueues
5339  */
5340 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5341 {
5342         struct rq *rq;
5343         unsigned long flags;
5344         bool queued, running;
5345
5346         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5347         queued = task_on_rq_queued(p);
5348         running = task_current(rq, p);
5349
5350         if (queued)
5351                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5352         if (running)
5353                 put_prev_task(rq, p);
5354
5355         p->numa_preferred_nid = nid;
5356
5357         if (running)
5358                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5359         if (queued)
5360                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5361         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5362 }
5363 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5364
5365 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5366 /*
5367  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5368  * offline.
5369  */
5370 void idle_task_exit(void)
5371 {
5372         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5373
5374         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5375
5376         if (mm != &init_mm) {
5377                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5378                 finish_arch_post_lock_switch();
5379         }
5380         mmdrop(mm);
5381 }
5382
5383 /*
5384  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5385  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5386  * nr_active count is stable.
5387  *
5388  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5389  */
5390 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5391 {
5392         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5393         if (delta)
5394                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5395 }
5396
5397 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5398 {
5399 }
5400
5401 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5402         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5403 };
5404
5405 static struct task_struct fake_task = {
5406         /*
5407          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5408          */
5409         .prio = MAX_PRIO + 1,
5410         .sched_class = &fake_sched_class,
5411 };
5412
5413 /*
5414  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5415  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5416  *
5417  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5418  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5419  * because of lock validation efforts.
5420  */
5421 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5422 {
5423         struct rq *rq = dead_rq;
5424         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5425         int dest_cpu;
5426
5427         /*
5428          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5429          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5430          *
5431          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5432          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5433          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5434          * done here.
5435          */
5436         rq->stop = NULL;
5437
5438         /*
5439          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5440          * class method both need to have an up-to-date
5441          * value of rq->clock[_task]
5442          */
5443         update_rq_clock(rq);
5444
5445         for (;;) {
5446                 /*
5447                  * There's this thread running, bail when that's the only
5448                  * remaining thread.
5449                  */
5450                 if (rq->nr_running == 1)
5451                         break;
5452
5453                 /*
5454                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5455                  */
5456                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5457                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5458                 BUG_ON(!next);
5459                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5460
5461                 /*
5462                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5463                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5464                  * stabilizes the mask.
5465                  *
5466                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5467                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5468                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5469                  */
5470                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5471                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5472                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5473                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5474
5475                 /*
5476                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5477                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5478                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5479                  */
5480                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5481                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5482                         continue;
5483                 }
5484
5485                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5486                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5487
5488                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5489                 if (rq != dead_rq) {
5490                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5491                         rq = dead_rq;
5492                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5493                 }
5494                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5495         }
5496
5497         rq->stop = stop;
5498 }
5499 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5500
5501 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5502
5503 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5504         {
5505                 .procname       = "sched_domain",
5506                 .mode           = 0555,
5507         },
5508         {}
5509 };
5510
5511 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5512         {
5513                 .procname       = "kernel",
5514                 .mode           = 0555,
5515                 .child          = sd_ctl_dir,
5516         },
5517         {}
5518 };
5519
5520 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5521 {
5522         struct ctl_table *entry =
5523                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5524
5525         return entry;
5526 }
5527
5528 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5529 {
5530         struct ctl_table *entry;
5531
5532         /*
5533          * In the intermediate directories, both the child directory and
5534          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5535          * will always be set. In the lowest directory the names are
5536          * static strings and all have proc handlers.
5537          */
5538         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5539                 if (entry->child)
5540                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5541                 if (entry->proc_handler == NULL)
5542                         kfree(entry->procname);
5543         }
5544
5545         kfree(*tablep);
5546         *tablep = NULL;
5547 }
5548
5549 static int min_load_idx = 0;
5550 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5551
5552 static void
5553 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5554                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5555                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5556                 bool load_idx)
5557 {
5558         entry->procname = procname;
5559         entry->data = data;
5560         entry->maxlen = maxlen;
5561         entry->mode = mode;
5562         entry->proc_handler = proc_handler;
5563
5564         if (load_idx) {
5565                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5566                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5567         }
5568 }
5569
5570 static struct ctl_table *
5571 sd_alloc_ctl_energy_table(struct sched_group_energy *sge)
5572 {
5573         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(5);
5574
5575         if (table == NULL)
5576                 return NULL;
5577
5578         set_table_entry(&table[0], "nr_idle_states", &sge->nr_idle_states,
5579                         sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5580         set_table_entry(&table[1], "idle_states", &sge->idle_states[0].power,
5581                         sge->nr_idle_states*sizeof(struct idle_state), 0644,
5582                         proc_doulongvec_minmax, false);
5583         set_table_entry(&table[2], "nr_cap_states", &sge->nr_cap_states,
5584                         sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5585         set_table_entry(&table[3], "cap_states", &sge->cap_states[0].cap,
5586                         sge->nr_cap_states*sizeof(struct capacity_state), 0644,
5587                         proc_doulongvec_minmax, false);
5588
5589         return table;
5590 }
5591
5592 static struct ctl_table *
5593 sd_alloc_ctl_group_table(struct sched_group *sg)
5594 {
5595         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(2);
5596
5597         if (table == NULL)
5598                 return NULL;
5599
5600         table->procname = kstrdup("energy", GFP_KERNEL);
5601         table->mode = 0555;
5602         table->child = sd_alloc_ctl_energy_table((struct sched_group_energy *)sg->sge);
5603
5604         return table;
5605 }
5606
5607 static struct ctl_table *
5608 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5609 {
5610         struct ctl_table *table;
5611         unsigned int nr_entries = 14;
5612
5613         int i = 0;
5614         struct sched_group *sg = sd->groups;
5615
5616         if (sg->sge) {
5617                 int nr_sgs = 0;
5618
5619                 do {} while (nr_sgs++, sg = sg->next, sg != sd->groups);
5620
5621                 nr_entries += nr_sgs;
5622         }
5623
5624         table = sd_alloc_ctl_entry(nr_entries);
5625
5626         if (table == NULL)
5627                 return NULL;
5628
5629         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5630                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5631         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5632                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5633         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5634                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5635         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5636                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5637         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5638                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5639         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5640                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5641         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5642                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5643         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5644                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5645         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5646                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5647         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5648                 &sd->cache_nice_tries,
5649                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5650         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5651                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5652         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5653                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5654                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5655         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5656                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5657         sg = sd->groups;
5658         if (sg->sge) {
5659                 char buf[32];
5660                 struct ctl_table *entry = &table[13];
5661
5662                 do {
5663                         snprintf(buf, 32, "group%d", i);
5664                         entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5665                         entry->mode = 0555;
5666                         entry->child = sd_alloc_ctl_group_table(sg);
5667                 } while (entry++, i++, sg = sg->next, sg != sd->groups);
5668         }
5669         /* &table[nr_entries-1] is terminator */
5670
5671         return table;
5672 }
5673
5674 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5675 {
5676         struct ctl_table *entry, *table;
5677         struct sched_domain *sd;
5678         int domain_num = 0, i;
5679         char buf[32];
5680
5681         for_each_domain(cpu, sd)
5682                 domain_num++;
5683         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5684         if (table == NULL)
5685                 return NULL;
5686
5687         i = 0;
5688         for_each_domain(cpu, sd) {
5689                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5690                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5691                 entry->mode = 0555;
5692                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5693                 entry++;
5694                 i++;
5695         }
5696         return table;
5697 }
5698
5699 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5700 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5701 {
5702         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5703         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5704         char buf[32];
5705
5706         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5707         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5708
5709         if (entry == NULL)
5710                 return;
5711
5712         for_each_possible_cpu(i) {
5713                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5714                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5715                 entry->mode = 0555;
5716                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5717                 entry++;
5718         }
5719
5720         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5721         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5722 }
5723
5724 /* may be called multiple times per register */
5725 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5726 {
5727         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5728         sd_sysctl_header = NULL;
5729         if (sd_ctl_dir[0].child)
5730                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5731 }
5732 #else
5733 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5734 {
5735 }
5736 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5737 {
5738 }
5739 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5740
5741 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5742 {
5743         if (!rq->online) {
5744                 const struct sched_class *class;
5745
5746                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5747                 rq->online = 1;
5748
5749                 for_each_class(class) {
5750                         if (class->rq_online)
5751                                 class->rq_online(rq);
5752                 }
5753         }
5754 }
5755
5756 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5757 {
5758         if (rq->online) {
5759                 const struct sched_class *class;
5760
5761                 for_each_class(class) {
5762                         if (class->rq_offline)
5763                                 class->rq_offline(rq);
5764                 }
5765
5766                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5767                 rq->online = 0;
5768         }
5769 }
5770
5771 /*
5772  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5773  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5774  */
5775 static int
5776 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5777 {
5778         int cpu = (long)hcpu;
5779         unsigned long flags;
5780         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5781
5782         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5783
5784         case CPU_UP_PREPARE:
5785                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5786                 walt_set_window_start(rq);
5787                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5788                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5789                 account_reset_rq(rq);
5790                 break;
5791
5792         case CPU_ONLINE:
5793                 /* Update our root-domain */
5794                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5795                 if (rq->rd) {
5796                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5797
5798                         set_rq_online(rq);
5799                 }
5800                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5801                 break;
5802
5803 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5804         case CPU_DYING:
5805                 sched_ttwu_pending();
5806                 /* Update our root-domain */
5807                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5808                 walt_migrate_sync_cpu(cpu);
5809                 if (rq->rd) {
5810                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5811                         set_rq_offline(rq);
5812                 }
5813                 migrate_tasks(rq);
5814                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5815                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5816                 break;
5817
5818         case CPU_DEAD:
5819                 calc_load_migrate(rq);
5820                 break;
5821 #endif
5822         }
5823
5824         update_max_interval();
5825
5826         return NOTIFY_OK;
5827 }
5828
5829 /*
5830  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5831  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5832  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5833  */
5834 static struct notifier_block migration_notifier = {
5835         .notifier_call = migration_call,
5836         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5837 };
5838
5839 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5840 {
5841         int cpu = smp_processor_id();
5842         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5843         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5844 }
5845
5846 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5847                                       unsigned long action, void *hcpu)
5848 {
5849         int cpu = (long)hcpu;
5850
5851         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5852         case CPU_STARTING:
5853                 set_cpu_rq_start_time();
5854                 return NOTIFY_OK;
5855
5856         case CPU_ONLINE:
5857                 /*
5858                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5859                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5860                  * as active, which is essential from here on.
5861                  */
5862                 set_cpu_active(cpu, true);
5863                 stop_machine_unpark(cpu);
5864                 return NOTIFY_OK;
5865
5866         case CPU_DOWN_FAILED:
5867                 set_cpu_active(cpu, true);
5868                 return NOTIFY_OK;
5869
5870         default:
5871                 return NOTIFY_DONE;
5872         }
5873 }
5874
5875 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5876                                         unsigned long action, void *hcpu)
5877 {
5878         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5879         case CPU_DOWN_PREPARE:
5880                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5881                 return NOTIFY_OK;
5882         default:
5883                 return NOTIFY_DONE;
5884         }
5885 }
5886
5887 static int __init migration_init(void)
5888 {
5889         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5890         int err;
5891
5892         /* Initialize migration for the boot CPU */
5893         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5894         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5895         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5896         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5897
5898         /* Register cpu active notifiers */
5899         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5900         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5901
5902         return 0;
5903 }
5904 early_initcall(migration_init);
5905
5906 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5907
5908 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5909
5910 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5911
5912 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5913 {
5914         sched_debug_enabled = 1;
5915
5916         return 0;
5917 }
5918 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5919
5920 static inline bool sched_debug(void)
5921 {
5922         return sched_debug_enabled;
5923 }
5924
5925 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5926                                   struct cpumask *groupmask)
5927 {
5928         struct sched_group *group = sd->groups;
5929
5930         cpumask_clear(groupmask);
5931
5932         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5933
5934         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5935                 printk("does not load-balance\n");
5936                 if (sd->parent)
5937                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5938                                         " has parent");
5939                 return -1;
5940         }
5941
5942         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5943                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5944
5945         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5946                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5947                                 "CPU%d\n", cpu);
5948         }
5949         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5950                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5951                                 " CPU%d\n", cpu);
5952         }
5953
5954         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5955         do {
5956                 if (!group) {
5957                         printk("\n");
5958                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5959                         break;
5960                 }
5961
5962                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5963                         printk(KERN_CONT "\n");
5964                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5965                         break;
5966                 }
5967
5968                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5969                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5970                         printk(KERN_CONT "\n");
5971                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5972                         break;
5973                 }
5974
5975                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5976
5977                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5978                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5979                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5980                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %lu)",
5981                                 group->sgc->capacity);
5982                 }
5983
5984                 group = group->next;
5985         } while (group != sd->groups);
5986         printk(KERN_CONT "\n");
5987
5988         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5989                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5990
5991         if (sd->parent &&
5992             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5993                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5994                         "of domain->span\n");
5995         return 0;
5996 }
5997
5998 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5999 {
6000         int level = 0;
6001
6002         if (!sched_debug_enabled)
6003                 return;
6004
6005         if (!sd) {
6006                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6007                 return;
6008         }
6009
6010         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6011
6012         for (;;) {
6013                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
6014                         break;
6015                 level++;
6016                 sd = sd->parent;
6017                 if (!sd)
6018                         break;
6019         }
6020 }
6021 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6022 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6023 static inline bool sched_debug(void)
6024 {
6025         return false;
6026 }
6027 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6028
6029 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6030 {
6031         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6032                 return 1;
6033
6034         /* Following flags need at least 2 groups */
6035         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6036                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6037                          SD_BALANCE_FORK |
6038                          SD_BALANCE_EXEC |
6039                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
6040                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
6041                          SD_SHARE_POWERDOMAIN |
6042                          SD_SHARE_CAP_STATES)) {
6043                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6044                         return 0;
6045         }
6046
6047         /* Following flags don't use groups */
6048         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6049                 return 0;
6050
6051         return 1;
6052 }
6053
6054 static int
6055 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6056 {
6057         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6058
6059         if (sd_degenerate(parent))
6060                 return 1;
6061
6062         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6063                 return 0;
6064
6065         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6066         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6067                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6068                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6069                                 SD_BALANCE_FORK |
6070                                 SD_BALANCE_EXEC |
6071                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
6072                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
6073                                 SD_PREFER_SIBLING |
6074                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN |
6075                                 SD_SHARE_CAP_STATES);
6076                 if (nr_node_ids == 1)
6077                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6078         }
6079         if (~cflags & pflags)
6080                 return 0;
6081
6082         return 1;
6083 }
6084
6085 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
6086 {
6087         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
6088
6089         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6090         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
6091         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
6092         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6093         free_cpumask_var(rd->online);
6094         free_cpumask_var(rd->span);
6095         kfree(rd);
6096 }
6097
6098 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6099 {
6100         struct root_domain *old_rd = NULL;
6101         unsigned long flags;
6102
6103         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6104
6105         if (rq->rd) {
6106                 old_rd = rq->rd;
6107
6108                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6109                         set_rq_offline(rq);
6110
6111                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6112
6113                 /*
6114                  * If we dont want to free the old_rd yet then
6115                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6116                  * in this function:
6117                  */
6118                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6119                         old_rd = NULL;
6120         }
6121
6122         atomic_inc(&rd->refcount);
6123         rq->rd = rd;
6124
6125         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6126         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6127                 set_rq_online(rq);
6128
6129         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6130
6131         if (old_rd)
6132                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6133 }
6134
6135 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6136 {
6137         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6138
6139         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6140                 goto out;
6141         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6142                 goto free_span;
6143         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
6144                 goto free_online;
6145         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6146                 goto free_dlo_mask;
6147
6148         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
6149         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
6150                 goto free_dlo_mask;
6151
6152         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6153                 goto free_rto_mask;
6154
6155         init_max_cpu_capacity(&rd->max_cpu_capacity);
6156         return 0;
6157
6158 free_rto_mask:
6159         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6160 free_dlo_mask:
6161         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
6162 free_online:
6163         free_cpumask_var(rd->online);
6164 free_span:
6165         free_cpumask_var(rd->span);
6166 out:
6167         return -ENOMEM;
6168 }
6169
6170 /*
6171  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
6172  * members (mimicking the global state we have today).
6173  */
6174 struct root_domain def_root_domain;
6175
6176 static void init_defrootdomain(void)
6177 {
6178         init_rootdomain(&def_root_domain);
6179
6180         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6181 }
6182
6183 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6184 {
6185         struct root_domain *rd;
6186
6187         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6188         if (!rd)
6189                 return NULL;
6190
6191         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6192                 kfree(rd);
6193                 return NULL;
6194         }
6195
6196         return rd;
6197 }
6198
6199 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
6200 {
6201         struct sched_group *tmp, *first;
6202
6203         if (!sg)
6204                 return;
6205
6206         first = sg;
6207         do {
6208                 tmp = sg->next;
6209
6210                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
6211                         kfree(sg->sgc);
6212
6213                 kfree(sg);
6214                 sg = tmp;
6215         } while (sg != first);
6216 }
6217
6218 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6219 {
6220         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6221
6222         /*
6223          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6224          * nuke them all.
6225          */
6226         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6227                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6228         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6229                 kfree(sd->groups->sgc);
6230                 kfree(sd->groups);
6231         }
6232         kfree(sd);
6233 }
6234
6235 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6236 {
6237         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6238 }
6239
6240 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6241 {
6242         for (; sd; sd = sd->parent)
6243                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6244 }
6245
6246 /*
6247  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6248  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6249  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6250  *
6251  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6252  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6253  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6254  */
6255 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6256 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6257 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6258 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6259 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
6260 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6261 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_ea);
6262 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_scs);
6263
6264 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6265 {
6266         struct sched_domain *sd;
6267         struct sched_domain *busy_sd = NULL, *ea_sd = NULL;
6268         int id = cpu;
6269         int size = 1;
6270
6271         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6272         if (sd) {
6273                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6274                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6275                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
6276         }
6277         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
6278
6279         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6280         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6281         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6282
6283         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6284         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6285
6286         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6287         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6288
6289         for_each_domain(cpu, sd) {
6290                 if (sd->groups->sge)
6291                         ea_sd = sd;
6292                 else
6293                         break;
6294         }
6295         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_ea, cpu), ea_sd);
6296
6297         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_CAP_STATES);
6298         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_scs, cpu), sd);
6299 }
6300
6301 /*
6302  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6303  * hold the hotplug lock.
6304  */
6305 static void
6306 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6307 {
6308         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6309         struct sched_domain *tmp;
6310
6311         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6312         for (tmp = sd; tmp; ) {
6313                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6314                 if (!parent)
6315                         break;
6316
6317                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6318                         tmp->parent = parent->parent;
6319                         if (parent->parent)
6320                                 parent->parent->child = tmp;
6321                         /*
6322                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6323                          * degenerate parent; the spans match for this
6324                          * so the property transfers.
6325                          */
6326                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6327                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6328                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6329                 } else
6330                         tmp = tmp->parent;
6331         }
6332
6333         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6334                 tmp = sd;
6335                 sd = sd->parent;
6336                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6337                 if (sd)
6338                         sd->child = NULL;
6339         }
6340
6341         sched_domain_debug(sd, cpu);
6342
6343         rq_attach_root(rq, rd);
6344         tmp = rq->sd;
6345         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6346         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6347
6348         update_top_cache_domain(cpu);
6349 }
6350
6351 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6352 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6353 {
6354         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6355         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6356         return 1;
6357 }
6358
6359 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6360
6361 struct s_data {
6362         struct sched_domain ** __percpu sd;
6363         struct root_domain      *rd;
6364 };
6365
6366 enum s_alloc {
6367         sa_rootdomain,
6368         sa_sd,
6369         sa_sd_storage,
6370         sa_none,
6371 };
6372
6373 /*
6374  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6375  * domain traversal.
6376  *
6377  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6378  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6379  * range.
6380  *
6381  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6382  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6383  * cpu they're built on, so check that.
6384  *
6385  */
6386 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6387 {
6388         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6389         struct sd_data *sdd = sd->private;
6390         struct sched_domain *sibling;
6391         int i;
6392
6393         for_each_cpu(i, span) {
6394                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6395                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6396                         continue;
6397
6398                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6399         }
6400 }
6401
6402 /*
6403  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6404  * of this group that's also in the iteration mask.
6405  */
6406 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6407 {
6408         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6409 }
6410
6411 static int
6412 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6413 {
6414         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6415         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6416         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6417         struct sd_data *sdd = sd->private;
6418         struct sched_domain *sibling;
6419         int i;
6420
6421         cpumask_clear(covered);
6422
6423         for_each_cpu(i, span) {
6424                 struct cpumask *sg_span;
6425
6426                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6427                         continue;
6428
6429                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6430
6431                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6432                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6433                         continue;
6434
6435                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6436                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6437
6438                 if (!sg)
6439                         goto fail;
6440
6441                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6442                 if (sibling->child)
6443                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6444                 else
6445                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6446
6447                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6448
6449                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6450                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6451                         build_group_mask(sd, sg);
6452
6453                 /*
6454                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6455                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6456                  * die on a /0 trap.
6457                  */
6458                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6459                 sg->sgc->max_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6460
6461                 /*
6462                  * Make sure the first group of this domain contains the
6463                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6464                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6465                  */
6466                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6467                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6468                         groups = sg;
6469
6470                 if (!first)
6471                         first = sg;
6472                 if (last)
6473                         last->next = sg;
6474                 last = sg;
6475                 last->next = first;
6476         }
6477         sd->groups = groups;
6478
6479         return 0;
6480
6481 fail:
6482         free_sched_groups(first, 0);
6483
6484         return -ENOMEM;
6485 }
6486
6487 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6488 {
6489         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6490         struct sched_domain *child = sd->child;
6491
6492         if (child)
6493                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6494
6495         if (sg) {
6496                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6497                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6498                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6499         }
6500
6501         return cpu;
6502 }
6503
6504 /*
6505  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6506  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6507  * and ->cpu_capacity to 0.
6508  *
6509  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6510  */
6511 static int
6512 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6513 {
6514         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6515         struct sd_data *sdd = sd->private;
6516         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6517         struct cpumask *covered;
6518         int i;
6519
6520         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6521         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6522
6523         if (cpu != cpumask_first(span))
6524                 return 0;
6525
6526         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6527         covered = sched_domains_tmpmask;
6528
6529         cpumask_clear(covered);
6530
6531         for_each_cpu(i, span) {
6532                 struct sched_group *sg;
6533                 int group, j;
6534
6535                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6536                         continue;
6537
6538                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6539                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6540
6541                 for_each_cpu(j, span) {
6542                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6543                                 continue;
6544
6545                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6546                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6547                 }
6548
6549                 if (!first)
6550                         first = sg;
6551                 if (last)
6552                         last->next = sg;
6553                 last = sg;
6554         }
6555         last->next = first;
6556
6557         return 0;
6558 }
6559
6560 /*
6561  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6562  *
6563  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6564  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6565  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6566  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6567  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6568  * group having less cpu_capacity.
6569  */
6570 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6571 {
6572         struct sched_group *sg = sd->groups;
6573
6574         WARN_ON(!sg);
6575
6576         do {
6577                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6578                 sg = sg->next;
6579         } while (sg != sd->groups);
6580
6581         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6582                 return;
6583
6584         update_group_capacity(sd, cpu);
6585         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6586 }
6587
6588 /*
6589  * Check that the per-cpu provided sd energy data is consistent for all cpus
6590  * within the mask.
6591  */
6592 static inline void check_sched_energy_data(int cpu, sched_domain_energy_f fn,
6593                                            const struct cpumask *cpumask)
6594 {
6595         const struct sched_group_energy * const sge = fn(cpu);
6596         struct cpumask mask;
6597         int i;
6598
6599         if (cpumask_weight(cpumask) <= 1)
6600                 return;
6601
6602         cpumask_xor(&mask, cpumask, get_cpu_mask(cpu));
6603
6604         for_each_cpu(i, &mask) {
6605                 const struct sched_group_energy * const e = fn(i);
6606                 int y;
6607
6608                 BUG_ON(e->nr_idle_states != sge->nr_idle_states);
6609
6610                 for (y = 0; y < (e->nr_idle_states); y++) {
6611                         BUG_ON(e->idle_states[y].power !=
6612                                         sge->idle_states[y].power);
6613                 }
6614
6615                 BUG_ON(e->nr_cap_states != sge->nr_cap_states);
6616
6617                 for (y = 0; y < (e->nr_cap_states); y++) {
6618                         BUG_ON(e->cap_states[y].cap != sge->cap_states[y].cap);
6619                         BUG_ON(e->cap_states[y].power !=
6620                                         sge->cap_states[y].power);
6621                 }
6622         }
6623 }
6624
6625 static void init_sched_energy(int cpu, struct sched_domain *sd,
6626                               sched_domain_energy_f fn)
6627 {
6628         if (!(fn && fn(cpu)))
6629                 return;
6630
6631         if (cpu != group_balance_cpu(sd->groups))
6632                 return;
6633
6634         if (sd->child && !sd->child->groups->sge) {
6635                 pr_err("BUG: EAS setup broken for CPU%d\n", cpu);
6636 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6637                 pr_err("     energy data on %s but not on %s domain\n",
6638                         sd->name, sd->child->name);
6639 #endif
6640                 return;
6641         }
6642
6643         check_sched_energy_data(cpu, fn, sched_group_cpus(sd->groups));
6644
6645         sd->groups->sge = fn(cpu);
6646 }
6647
6648 /*
6649  * Initializers for schedule domains
6650  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6651  */
6652
6653 static int default_relax_domain_level = -1;
6654 int sched_domain_level_max;
6655
6656 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6657 {
6658         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6659                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6660
6661         return 1;
6662 }
6663 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6664
6665 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6666                                  struct sched_domain_attr *attr)
6667 {
6668         int request;
6669
6670         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6671                 if (default_relax_domain_level < 0)
6672                         return;
6673                 else
6674                         request = default_relax_domain_level;
6675         } else
6676                 request = attr->relax_domain_level;
6677         if (request < sd->level) {
6678                 /* turn off idle balance on this domain */
6679                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6680         } else {
6681                 /* turn on idle balance on this domain */
6682                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6683         }
6684 }
6685
6686 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6687 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6688
6689 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6690                                  const struct cpumask *cpu_map)
6691 {
6692         switch (what) {
6693         case sa_rootdomain:
6694                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6695                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6696         case sa_sd:
6697                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6698         case sa_sd_storage:
6699                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6700         case sa_none:
6701                 break;
6702         }
6703 }
6704
6705 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6706                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6707 {
6708         memset(d, 0, sizeof(*d));
6709
6710         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6711                 return sa_sd_storage;
6712         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6713         if (!d->sd)
6714                 return sa_sd_storage;
6715         d->rd = alloc_rootdomain();
6716         if (!d->rd)
6717                 return sa_sd;
6718         return sa_rootdomain;
6719 }
6720
6721 /*
6722  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6723  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6724  * will not free the data we're using.
6725  */
6726 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6727 {
6728         struct sd_data *sdd = sd->private;
6729
6730         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6731         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6732
6733         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6734                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6735
6736         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6737                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6738 }
6739
6740 #ifdef CONFIG_NUMA
6741 static int sched_domains_numa_levels;
6742 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6743 static int *sched_domains_numa_distance;
6744 int sched_max_numa_distance;
6745 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6746 static int sched_domains_curr_level;
6747 #endif
6748
6749 /*
6750  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6751  *
6752  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6753  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6754  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6755  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6756  * SD_SHARE_CAP_STATES    - describes shared capacity states
6757  *
6758  * Odd one out:
6759  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6760  */
6761 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6762         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6763          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6764          SD_NUMA |                      \
6765          SD_ASYM_PACKING |              \
6766          SD_SHARE_POWERDOMAIN |         \
6767          SD_SHARE_CAP_STATES)
6768
6769 static struct sched_domain *
6770 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6771 {
6772         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6773         int sd_weight, sd_flags = 0;
6774
6775 #ifdef CONFIG_NUMA
6776         /*
6777          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6778          */
6779         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6780 #endif
6781
6782         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6783
6784         if (tl->sd_flags)
6785                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6786         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6787                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6788                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6789
6790         *sd = (struct sched_domain){
6791                 .min_interval           = sd_weight,
6792                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6793                 .busy_factor            = 32,
6794                 .imbalance_pct          = 125,
6795
6796                 .cache_nice_tries       = 0,
6797                 .busy_idx               = 0,
6798                 .idle_idx               = 0,
6799                 .newidle_idx            = 0,
6800                 .wake_idx               = 0,
6801                 .forkexec_idx           = 0,
6802
6803                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6804                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6805                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6806                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6807                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6808                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6809                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6810                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6811                                         | 0*SD_SERIALIZE
6812                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6813                                         | 0*SD_NUMA
6814                                         | sd_flags
6815                                         ,
6816
6817                 .last_balance           = jiffies,
6818                 .balance_interval       = sd_weight,
6819                 .smt_gain               = 0,
6820                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6821                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6822 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6823                 .name                   = tl->name,
6824 #endif
6825         };
6826
6827         /*
6828          * Convert topological properties into behaviour.
6829          */
6830
6831         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6832                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6833                 sd->imbalance_pct = 110;
6834                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6835
6836         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6837                 sd->imbalance_pct = 117;
6838                 sd->cache_nice_tries = 1;
6839                 sd->busy_idx = 2;
6840
6841 #ifdef CONFIG_NUMA
6842         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6843                 sd->cache_nice_tries = 2;
6844                 sd->busy_idx = 3;
6845                 sd->idle_idx = 2;
6846
6847                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6848                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6849                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6850                                        SD_BALANCE_FORK |
6851                                        SD_WAKE_AFFINE);
6852                 }
6853
6854 #endif
6855         } else {
6856                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6857                 sd->cache_nice_tries = 1;
6858                 sd->busy_idx = 2;
6859                 sd->idle_idx = 1;
6860         }
6861
6862         sd->private = &tl->data;
6863
6864         return sd;
6865 }
6866
6867 /*
6868  * Topology list, bottom-up.
6869  */
6870 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6871 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6872         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6873 #endif
6874 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6875         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6876 #endif
6877         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6878         { NULL, },
6879 };
6880
6881 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6882         default_topology;
6883
6884 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6885         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6886
6887 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6888 {
6889         sched_domain_topology = tl;
6890 }
6891
6892 #ifdef CONFIG_NUMA
6893
6894 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6895 {
6896         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6897 }
6898
6899 static void sched_numa_warn(const char *str)
6900 {
6901         static int done = false;
6902         int i,j;
6903
6904         if (done)
6905                 return;
6906
6907         done = true;
6908
6909         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6910
6911         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6912                 printk(KERN_WARNING "  ");
6913                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6914                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6915                 printk(KERN_CONT "\n");
6916         }
6917         printk(KERN_WARNING "\n");
6918 }
6919
6920 bool find_numa_distance(int distance)
6921 {
6922         int i;
6923
6924         if (distance == node_distance(0, 0))
6925                 return true;
6926
6927         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6928                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6929                         return true;
6930         }
6931
6932         return false;
6933 }
6934
6935 /*
6936  * A system can have three types of NUMA topology:
6937  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6938  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6939  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6940  *
6941  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6942  * topology lies in whether communication between not directly
6943  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6944  * could run), or through backplane controllers. This affects
6945  * placement of programs.
6946  *
6947  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6948  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6949  *   is directly connected.
6950  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6951  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6952  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6953  */
6954 static void init_numa_topology_type(void)
6955 {
6956         int a, b, c, n;
6957
6958         n = sched_max_numa_distance;
6959
6960         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6961                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6962                 return;
6963         }
6964
6965         for_each_online_node(a) {
6966                 for_each_online_node(b) {
6967                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6968                         if (node_distance(a, b) < n)
6969                                 continue;
6970
6971                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6972                         for_each_online_node(c) {
6973                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6974                                     node_distance(b, c) < n) {
6975                                         sched_numa_topology_type =
6976                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6977                                         return;
6978                                 }
6979                         }
6980
6981                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6982                         return;
6983                 }
6984         }
6985 }
6986
6987 static void sched_init_numa(void)
6988 {
6989         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6990         struct sched_domain_topology_level *tl;
6991         int level = 0;
6992         int i, j, k;
6993
6994         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6995         if (!sched_domains_numa_distance)
6996                 return;
6997
6998         /*
6999          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
7000          * unique distances in the node_distance() table.
7001          *
7002          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
7003          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
7004          */
7005         next_distance = curr_distance;
7006         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7007                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7008                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
7009                                 int distance = node_distance(i, k);
7010
7011                                 if (distance > curr_distance &&
7012                                     (distance < next_distance ||
7013                                      next_distance == curr_distance))
7014                                         next_distance = distance;
7015
7016                                 /*
7017                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
7018                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
7019                                  * equally connected to A.
7020                                  */
7021                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
7022                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
7023
7024                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
7025                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
7026                         }
7027                         if (next_distance != curr_distance) {
7028                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
7029                                 sched_domains_numa_levels = level;
7030                                 curr_distance = next_distance;
7031                         } else break;
7032                 }
7033
7034                 /*
7035                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
7036                  */
7037                 if (!sched_debug())
7038                         break;
7039         }
7040
7041         if (!level)
7042                 return;
7043
7044         /*
7045          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
7046          * identity distance node_distance(i,i).
7047          *
7048          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
7049          * numbers.
7050          */
7051
7052         /*
7053          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
7054          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
7055          * the array will contain less then 'level' members. This could be
7056          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
7057          * in other functions.
7058          *
7059          * We reset it to 'level' at the end of this function.
7060          */
7061         sched_domains_numa_levels = 0;
7062
7063         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
7064         if (!sched_domains_numa_masks)
7065                 return;
7066
7067         /*
7068          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
7069          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
7070          */
7071         for (i = 0; i < level; i++) {
7072                 sched_domains_numa_masks[i] =
7073                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
7074                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
7075                         return;
7076
7077                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7078                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
7079                         if (!mask)
7080                                 return;
7081
7082                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
7083
7084                         for_each_node(k) {
7085                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
7086                                         continue;
7087
7088                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
7089                         }
7090                 }
7091         }
7092
7093         /* Compute default topology size */
7094         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
7095
7096         tl = kzalloc((i + level + 1) *
7097                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
7098         if (!tl)
7099                 return;
7100
7101         /*
7102          * Copy the default topology bits..
7103          */
7104         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
7105                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
7106
7107         /*
7108          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
7109          */
7110         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
7111                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
7112                         .mask = sd_numa_mask,
7113                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
7114                         .flags = SDTL_OVERLAP,
7115                         .numa_level = j,
7116                         SD_INIT_NAME(NUMA)
7117                 };
7118         }
7119
7120         sched_domain_topology = tl;
7121
7122         sched_domains_numa_levels = level;
7123         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
7124
7125         init_numa_topology_type();
7126 }
7127
7128 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
7129 {
7130         int i, j;
7131         int node = cpu_to_node(cpu);
7132
7133         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
7134                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7135                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
7136                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
7137                 }
7138         }
7139 }
7140
7141 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
7142 {
7143         int i, j;
7144         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
7145                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
7146                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
7147         }
7148 }
7149
7150 /*
7151  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
7152  * are onlined.
7153  */
7154 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
7155                                            unsigned long action,
7156                                            void *hcpu)
7157 {
7158         int cpu = (long)hcpu;
7159
7160         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7161         case CPU_ONLINE:
7162                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7163                 break;
7164
7165         case CPU_DEAD:
7166                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7167                 break;
7168
7169         default:
7170                 return NOTIFY_DONE;
7171         }
7172
7173         return NOTIFY_OK;
7174 }
7175 #else
7176 static inline void sched_init_numa(void)
7177 {
7178 }
7179
7180 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
7181                                            unsigned long action,
7182                                            void *hcpu)
7183 {
7184         return 0;
7185 }
7186 #endif /* CONFIG_NUMA */
7187
7188 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7189 {
7190         struct sched_domain_topology_level *tl;
7191         int j;
7192
7193         for_each_sd_topology(tl) {
7194                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7195
7196                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7197                 if (!sdd->sd)
7198                         return -ENOMEM;
7199
7200                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7201                 if (!sdd->sg)
7202                         return -ENOMEM;
7203
7204                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
7205                 if (!sdd->sgc)
7206                         return -ENOMEM;
7207
7208                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7209                         struct sched_domain *sd;
7210                         struct sched_group *sg;
7211                         struct sched_group_capacity *sgc;
7212
7213                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7214                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7215                         if (!sd)
7216                                 return -ENOMEM;
7217
7218                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7219
7220                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7221                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7222                         if (!sg)
7223                                 return -ENOMEM;
7224
7225                         sg->next = sg;
7226
7227                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7228
7229                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
7230                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7231                         if (!sgc)
7232                                 return -ENOMEM;
7233
7234                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
7235                 }
7236         }
7237
7238         return 0;
7239 }
7240
7241 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7242 {
7243         struct sched_domain_topology_level *tl;
7244         int j;
7245
7246         for_each_sd_topology(tl) {
7247                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7248
7249                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7250                         struct sched_domain *sd;
7251
7252                         if (sdd->sd) {
7253                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7254                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7255                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7256                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7257                         }
7258
7259                         if (sdd->sg)
7260                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7261                         if (sdd->sgc)
7262                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
7263                 }
7264                 free_percpu(sdd->sd);
7265                 sdd->sd = NULL;
7266                 free_percpu(sdd->sg);
7267                 sdd->sg = NULL;
7268                 free_percpu(sdd->sgc);
7269                 sdd->sgc = NULL;
7270         }
7271 }
7272
7273 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7274                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7275                 struct sched_domain *child, int cpu)
7276 {
7277         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
7278         if (!sd)
7279                 return child;
7280
7281         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7282         if (child) {
7283                 sd->level = child->level + 1;
7284                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7285                 child->parent = sd;
7286                 sd->child = child;
7287
7288                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
7289                                     sched_domain_span(sd))) {
7290                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
7291 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7292                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
7293                                         child->name, sd->name);
7294 #endif
7295                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
7296                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
7297                                    sched_domain_span(sd),
7298                                    sched_domain_span(child));
7299                 }
7300
7301         }
7302         set_domain_attribute(sd, attr);
7303
7304         return sd;
7305 }
7306
7307 /*
7308  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7309  * to the individual cpus
7310  */
7311 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7312                                struct sched_domain_attr *attr)
7313 {
7314         enum s_alloc alloc_state;
7315         struct sched_domain *sd;
7316         struct s_data d;
7317         struct rq *rq = NULL;
7318         int i, ret = -ENOMEM;
7319
7320         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7321         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7322                 goto error;
7323
7324         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7325         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7326                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7327
7328                 sd = NULL;
7329                 for_each_sd_topology(tl) {
7330                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7331                         if (tl == sched_domain_topology)
7332                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7333                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7334                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7335                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7336                                 break;
7337                 }
7338         }
7339
7340         /* Build the groups for the domains */
7341         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7342                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7343                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7344                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7345                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7346                                         goto error;
7347                         } else {
7348                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7349                                         goto error;
7350                         }
7351                 }
7352         }
7353
7354         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7355         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7356                 struct sched_domain_topology_level *tl = sched_domain_topology;
7357
7358                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7359                         continue;
7360
7361                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent, tl++) {
7362                         init_sched_energy(i, sd, tl->energy);
7363                         claim_allocations(i, sd);
7364                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7365                 }
7366         }
7367
7368         /* Attach the domains */
7369         rcu_read_lock();
7370         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7371                 rq = cpu_rq(i);
7372                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7373                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7374         }
7375         rcu_read_unlock();
7376
7377         ret = 0;
7378 error:
7379         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7380         return ret;
7381 }
7382
7383 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7384 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7385 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7386                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7387
7388 /*
7389  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7390  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7391  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7392  */
7393 static cpumask_var_t fallback_doms;
7394
7395 /*
7396  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7397  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7398  * or 0 if it stayed the same.
7399  */
7400 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7401 {
7402         return 0;
7403 }
7404
7405 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7406 {
7407         int i;
7408         cpumask_var_t *doms;
7409
7410         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7411         if (!doms)
7412                 return NULL;
7413         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7414                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7415                         free_sched_domains(doms, i);
7416                         return NULL;
7417                 }
7418         }
7419         return doms;
7420 }
7421
7422 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7423 {
7424         unsigned int i;
7425         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7426                 free_cpumask_var(doms[i]);
7427         kfree(doms);
7428 }
7429
7430 /*
7431  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7432  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7433  * exclude other special cases in the future.
7434  */
7435 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7436 {
7437         int err;
7438
7439         arch_update_cpu_topology();
7440         ndoms_cur = 1;
7441         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7442         if (!doms_cur)
7443                 doms_cur = &fallback_doms;
7444         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7445         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7446         register_sched_domain_sysctl();
7447
7448         return err;
7449 }
7450
7451 /*
7452  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7453  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7454  */
7455 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7456 {
7457         int i;
7458
7459         rcu_read_lock();
7460         for_each_cpu(i, cpu_map)
7461                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7462         rcu_read_unlock();
7463 }
7464
7465 /* handle null as "default" */
7466 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7467                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7468 {
7469         struct sched_domain_attr tmp;
7470
7471         /* fast path */
7472         if (!new && !cur)
7473                 return 1;
7474
7475         tmp = SD_ATTR_INIT;
7476         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7477                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7478                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7479 }
7480
7481 /*
7482  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7483  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7484  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7485  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7486  *
7487  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7488  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7489  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7490  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7491  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7492  * it as it is.
7493  *
7494  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7495  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7496  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7497  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7498  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7499  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7500  *
7501  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7502  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7503  * and it will not create the default domain.
7504  *
7505  * Call with hotplug lock held
7506  */
7507 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7508                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7509 {
7510         int i, j, n;
7511         int new_topology;
7512
7513         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7514
7515         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7516         unregister_sched_domain_sysctl();
7517
7518         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7519         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7520
7521         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7522
7523         /* Destroy deleted domains */
7524         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7525                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7526                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7527                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7528                                 goto match1;
7529                 }
7530                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7531                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7532 match1:
7533                 ;
7534         }
7535
7536         n = ndoms_cur;
7537         if (doms_new == NULL) {
7538                 n = 0;
7539                 doms_new = &fallback_doms;
7540                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7541                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7542         }
7543
7544         /* Build new domains */
7545         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7546                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7547                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7548                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7549                                 goto match2;
7550                 }
7551                 /* no match - add a new doms_new */
7552                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7553 match2:
7554                 ;
7555         }
7556
7557         /* Remember the new sched domains */
7558         if (doms_cur != &fallback_doms)
7559                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7560         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7561         doms_cur = doms_new;
7562         dattr_cur = dattr_new;
7563         ndoms_cur = ndoms_new;
7564
7565         register_sched_domain_sysctl();
7566
7567         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7568 }
7569
7570 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7571
7572 /*
7573  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7574  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7575  * around partition_sched_domains().
7576  *
7577  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7578  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7579  */
7580 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7581                              void *hcpu)
7582 {
7583         switch (action) {
7584         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7585         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7586
7587                 /*
7588                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7589                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7590                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7591                  * domain, ignoring cpusets.
7592                  */
7593                 num_cpus_frozen--;
7594                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7595                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7596                         break;
7597                 }
7598
7599                 /*
7600                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7601                  * restore the original sched domains by considering the
7602                  * cpuset configurations.
7603                  */
7604
7605         case CPU_ONLINE:
7606                 cpuset_update_active_cpus(true);
7607                 break;
7608         default:
7609                 return NOTIFY_DONE;
7610         }
7611         return NOTIFY_OK;
7612 }
7613
7614 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7615                                void *hcpu)
7616 {
7617         unsigned long flags;
7618         long cpu = (long)hcpu;
7619         struct dl_bw *dl_b;
7620         bool overflow;
7621         int cpus;
7622
7623         switch (action) {
7624         case CPU_DOWN_PREPARE:
7625                 rcu_read_lock_sched();
7626                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7627
7628                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7629                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7630                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7631                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7632
7633                 rcu_read_unlock_sched();
7634
7635                 if (overflow)
7636                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7637                 cpuset_update_active_cpus(false);
7638                 break;
7639         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7640                 num_cpus_frozen++;
7641                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7642                 break;
7643         default:
7644                 return NOTIFY_DONE;
7645         }
7646         return NOTIFY_OK;
7647 }
7648
7649 void __init sched_init_smp(void)
7650 {
7651         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7652
7653         walt_init_cpu_efficiency();
7654         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7655         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7656
7657         sched_init_numa();
7658
7659         /*
7660          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7661          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7662          * happen.
7663          */
7664         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7665         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7666         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7667         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7668                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7669         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7670
7671         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7672         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7673         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7674
7675         init_hrtick();
7676
7677         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7678         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7679                 BUG();
7680         sched_init_granularity();
7681         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7682
7683         init_sched_rt_class();
7684         init_sched_dl_class();
7685 }
7686 #else
7687 void __init sched_init_smp(void)
7688 {
7689         sched_init_granularity();
7690 }
7691 #endif /* CONFIG_SMP */
7692
7693 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7694 {
7695         return in_lock_functions(addr) ||
7696                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7697                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7698 }
7699
7700 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7701 /*
7702  * Default task group.
7703  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7704  */
7705 struct task_group root_task_group;
7706 LIST_HEAD(task_groups);
7707 #endif
7708
7709 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7710
7711 void __init sched_init(void)
7712 {
7713         int i, j;
7714         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7715
7716 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7717         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7718 #endif
7719 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7720         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7721 #endif
7722         if (alloc_size) {
7723                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7724
7725 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7726                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7727                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7728
7729                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7730                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7731
7732 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7733 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7734                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7735                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7736
7737                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7738                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7739
7740 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7741         }
7742 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7743         for_each_possible_cpu(i) {
7744                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7745                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7746         }
7747 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7748
7749         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7750                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7751         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7752                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7753
7754 #ifdef CONFIG_SMP
7755         init_defrootdomain();
7756 #endif
7757
7758 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7759         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7760                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7761 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7762
7763 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7764         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7765         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7766         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7767         autogroup_init(&init_task);
7768
7769 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7770
7771         for_each_possible_cpu(i) {
7772                 struct rq *rq;
7773
7774                 rq = cpu_rq(i);
7775                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7776                 rq->nr_running = 0;
7777                 rq->calc_load_active = 0;
7778                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7779                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7780                 init_rt_rq(&rq->rt);
7781                 init_dl_rq(&rq->dl);
7782 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7783                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7784                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7785                 /*
7786                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7787                  *
7788                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7789                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7790                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7791                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7792                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7793                  * (se->load.weight).
7794                  *
7795                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7796                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7797                  * then A0's share of the cpu resource is:
7798                  *
7799                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7800                  *
7801                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7802                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7803                  */
7804                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7805                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7806 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7807
7808                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7809 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7810                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7811 #endif
7812
7813                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7814                         rq->cpu_load[j] = 0;
7815
7816                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7817
7818 #ifdef CONFIG_SMP
7819                 rq->sd = NULL;
7820                 rq->rd = NULL;
7821                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7822                 rq->balance_callback = NULL;
7823                 rq->active_balance = 0;
7824                 rq->next_balance = jiffies;
7825                 rq->push_cpu = 0;
7826                 rq->cpu = i;
7827                 rq->online = 0;
7828                 rq->idle_stamp = 0;
7829                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7830                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7831 #ifdef CONFIG_SCHED_WALT
7832                 rq->cur_irqload = 0;
7833                 rq->avg_irqload = 0;
7834                 rq->irqload_ts = 0;
7835 #endif
7836
7837                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7838
7839                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7840 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7841                 rq->nohz_flags = 0;
7842 #endif
7843 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7844                 rq->last_sched_tick = 0;
7845 #endif
7846 #endif
7847                 init_rq_hrtick(rq);
7848                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7849         }
7850
7851         set_load_weight(&init_task);
7852
7853 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7854         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7855 #endif
7856
7857         /*
7858          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7859          */
7860         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7861         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7862
7863         /*
7864          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7865          */
7866         current->sched_class = &fair_sched_class;
7867
7868         /*
7869          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7870          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7871          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7872          * when this runqueue becomes "idle".
7873          */
7874         init_idle(current, smp_processor_id());
7875
7876         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7877
7878 #ifdef CONFIG_SMP
7879         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7880         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7881         if (cpu_isolated_map == NULL)
7882                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7883         idle_thread_set_boot_cpu();
7884         set_cpu_rq_start_time();
7885 #endif
7886         init_sched_fair_class();
7887
7888         scheduler_running = 1;
7889 }
7890
7891 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7892 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7893 {
7894         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7895
7896         return (nested == preempt_offset);
7897 }
7898
7899 static int __might_sleep_init_called;
7900 int __init __might_sleep_init(void)
7901 {
7902         __might_sleep_init_called = 1;
7903         return 0;
7904 }
7905 early_initcall(__might_sleep_init);
7906
7907 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7908 {
7909         /*
7910          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7911          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7912          * otherwise we will destroy state.
7913          */
7914         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7915                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7916                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7917                         current->state,
7918                         (void *)current->task_state_change,
7919                         (void *)current->task_state_change);
7920
7921         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7922 }
7923 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7924
7925 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7926 {
7927         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7928
7929         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7930         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7931              !is_idle_task(current)) || oops_in_progress)
7932                 return;
7933         if (system_state != SYSTEM_RUNNING &&
7934             (!__might_sleep_init_called || system_state != SYSTEM_BOOTING))
7935                 return;
7936         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7937                 return;
7938         prev_jiffy = jiffies;
7939
7940         printk(KERN_ERR
7941                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7942                         file, line);
7943         printk(KERN_ERR
7944                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7945                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7946                         current->pid, current->comm);
7947
7948         if (task_stack_end_corrupted(current))
7949                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7950
7951         debug_show_held_locks(current);
7952         if (irqs_disabled())
7953                 print_irqtrace_events(current);
7954 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7955         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7956                 pr_err("Preemption disabled at:");
7957                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7958                 pr_cont("\n");
7959         }
7960 #endif
7961         dump_stack();
7962 }
7963 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7964 #endif
7965
7966 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7967 void normalize_rt_tasks(void)
7968 {
7969         struct task_struct *g, *p;
7970         struct sched_attr attr = {
7971                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7972         };
7973
7974         read_lock(&tasklist_lock);
7975         for_each_process_thread(g, p) {
7976                 /*
7977                  * Only normalize user tasks:
7978                  */
7979                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7980                         continue;
7981
7982                 p->se.exec_start                = 0;
7983 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7984                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7985                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7986                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7987 #endif
7988
7989                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7990                         /*
7991                          * Renice negative nice level userspace
7992                          * tasks back to 0:
7993                          */
7994                         if (task_nice(p) < 0)
7995                                 set_user_nice(p, 0);
7996                         continue;
7997                 }
7998
7999                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
8000         }
8001         read_unlock(&tasklist_lock);
8002 }
8003
8004 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8005
8006 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8007 /*
8008  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
8009  *
8010  * They can only be called when the whole system has been
8011  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8012  * activity can take place. Using them for anything else would
8013  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8014  * under any other configuration.
8015  */
8016
8017 /**
8018  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8019  * @cpu: the processor in question.
8020  *
8021  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8022  *
8023  * Return: The current task for @cpu.
8024  */
8025 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8026 {
8027         return cpu_curr(cpu);
8028 }
8029
8030 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8031
8032 #ifdef CONFIG_IA64
8033 /**
8034  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8035  * @cpu: the processor in question.
8036  * @p: the task pointer to set.
8037  *
8038  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8039  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8040  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8041  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8042  * and caller must save the original value of the current task (see
8043  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8044  * re-starting the system.
8045  *
8046  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8047  */
8048 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8049 {
8050         cpu_curr(cpu) = p;
8051 }
8052
8053 #endif
8054
8055 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8056 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
8057 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
8058
8059 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
8060 {
8061         free_fair_sched_group(tg);
8062         free_rt_sched_group(tg);
8063         autogroup_free(tg);
8064         kfree(tg);
8065 }
8066
8067 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8068 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8069 {
8070         struct task_group *tg;
8071
8072         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8073         if (!tg)
8074                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8075
8076         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8077                 goto err;
8078
8079         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8080                 goto err;
8081
8082         return tg;
8083
8084 err:
8085         sched_free_group(tg);
8086         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8087 }
8088
8089 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8090 {
8091         unsigned long flags;
8092
8093         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8094         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8095
8096         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8097
8098         tg->parent = parent;
8099         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8100         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8101         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8102 }
8103
8104 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8105 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8106 {
8107         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8108         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8109 }
8110
8111 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8112 {
8113         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8114         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
8115 }
8116
8117 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
8118 {
8119         unsigned long flags;
8120         int i;
8121
8122         /* end participation in shares distribution */
8123         for_each_possible_cpu(i)
8124                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8125
8126         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8127         list_del_rcu(&tg->list);
8128         list_del_rcu(&tg->siblings);
8129         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8130 }
8131
8132 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8133  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8134  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8135  *      reflect its new group.
8136  */
8137 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8138 {
8139         struct task_group *tg;
8140         int queued, running;
8141         unsigned long flags;
8142         struct rq *rq;
8143
8144         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8145
8146         running = task_current(rq, tsk);
8147         queued = task_on_rq_queued(tsk);
8148
8149         if (queued)
8150                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
8151         if (unlikely(running))
8152                 put_prev_task(rq, tsk);
8153
8154         /*
8155          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
8156          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
8157          * to prevent lockdep warnings.
8158          */
8159         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
8160                           struct task_group, css);
8161         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
8162         tsk->sched_task_group = tg;
8163
8164 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8165         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8166                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
8167         else
8168 #endif
8169                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8170
8171         if (unlikely(running))
8172                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8173         if (queued)
8174                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
8175
8176         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
8177 }
8178 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8179
8180 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8181 /*
8182  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8183  */
8184 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8185
8186 /* Must be called with tasklist_lock held */
8187 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8188 {
8189         struct task_struct *g, *p;
8190
8191         /*
8192          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
8193          */
8194         if (task_group_is_autogroup(tg))
8195                 return 0;
8196
8197         for_each_process_thread(g, p) {
8198                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
8199                         return 1;
8200         }
8201
8202         return 0;
8203 }
8204
8205 struct rt_schedulable_data {
8206         struct task_group *tg;
8207         u64 rt_period;
8208         u64 rt_runtime;
8209 };
8210
8211 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8212 {
8213         struct rt_schedulable_data *d = data;
8214         struct task_group *child;
8215         unsigned long total, sum = 0;
8216         u64 period, runtime;
8217
8218         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8219         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8220
8221         if (tg == d->tg) {
8222                 period = d->rt_period;
8223                 runtime = d->rt_runtime;
8224         }
8225
8226         /*
8227          * Cannot have more runtime than the period.
8228          */
8229         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8230                 return -EINVAL;
8231
8232         /*
8233          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8234          */
8235         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8236                 return -EBUSY;
8237
8238         total = to_ratio(period, runtime);
8239
8240         /*
8241          * Nobody can have more than the global setting allows.
8242          */
8243         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8244                 return -EINVAL;
8245
8246         /*
8247          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8248          */
8249         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8250                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8251                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8252
8253                 if (child == d->tg) {
8254                         period = d->rt_period;
8255                         runtime = d->rt_runtime;
8256                 }
8257
8258                 sum += to_ratio(period, runtime);
8259         }
8260
8261         if (sum > total)
8262                 return -EINVAL;
8263
8264         return 0;
8265 }
8266
8267 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8268 {
8269         int ret;
8270
8271         struct rt_schedulable_data data = {
8272                 .tg = tg,
8273                 .rt_period = period,
8274                 .rt_runtime = runtime,
8275         };
8276
8277         rcu_read_lock();
8278         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8279         rcu_read_unlock();
8280
8281         return ret;
8282 }
8283
8284 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8285                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8286 {
8287         int i, err = 0;
8288
8289         /*
8290          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
8291          * kernel creating (and or operating) RT threads.
8292          */
8293         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
8294                 return -EINVAL;
8295
8296         /* No period doesn't make any sense. */
8297         if (rt_period == 0)
8298                 return -EINVAL;
8299
8300         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8301         read_lock(&tasklist_lock);
8302         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8303         if (err)
8304                 goto unlock;
8305
8306         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8307         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8308         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8309
8310         for_each_possible_cpu(i) {
8311                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8312
8313                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8314                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8315                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8316         }
8317         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8318 unlock:
8319         read_unlock(&tasklist_lock);
8320         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8321
8322         return err;
8323 }
8324
8325 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8326 {
8327         u64 rt_runtime, rt_period;
8328
8329         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8330         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8331         if (rt_runtime_us < 0)
8332                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8333
8334         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8335 }
8336
8337 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8338 {
8339         u64 rt_runtime_us;
8340
8341         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8342                 return -1;
8343
8344         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8345         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8346         return rt_runtime_us;
8347 }
8348
8349 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8350 {
8351         u64 rt_runtime, rt_period;
8352
8353         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8354         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8355
8356         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8357 }
8358
8359 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8360 {
8361         u64 rt_period_us;
8362
8363         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8364         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8365         return rt_period_us;
8366 }
8367 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8368
8369 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8370 static int sched_rt_global_constraints(void)
8371 {
8372         int ret = 0;
8373
8374         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8375         read_lock(&tasklist_lock);
8376         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8377         read_unlock(&tasklist_lock);
8378         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8379
8380         return ret;
8381 }
8382
8383 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8384 {
8385         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8386         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8387                 return 0;
8388
8389         return 1;
8390 }
8391
8392 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8393 static int sched_rt_global_constraints(void)
8394 {
8395         unsigned long flags;
8396         int i, ret = 0;
8397
8398         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8399         for_each_possible_cpu(i) {
8400                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8401
8402                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8403                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8404                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8405         }
8406         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8407
8408         return ret;
8409 }
8410 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8411
8412 static int sched_dl_global_validate(void)
8413 {
8414         u64 runtime = global_rt_runtime();
8415         u64 period = global_rt_period();
8416         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8417         struct dl_bw *dl_b;
8418         int cpu, ret = 0;
8419         unsigned long flags;
8420
8421         /*
8422          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8423          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8424          * any of the root_domains.
8425          *
8426          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8427          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8428          * solutions is welcome!
8429          */
8430         for_each_possible_cpu(cpu) {
8431                 rcu_read_lock_sched();
8432                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8433
8434                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8435                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8436                         ret = -EBUSY;
8437                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8438
8439                 rcu_read_unlock_sched();
8440
8441                 if (ret)
8442                         break;
8443         }
8444
8445         return ret;
8446 }
8447
8448 static void sched_dl_do_global(void)
8449 {
8450         u64 new_bw = -1;
8451         struct dl_bw *dl_b;
8452         int cpu;
8453         unsigned long flags;
8454
8455         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8456         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8457
8458         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8459                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8460
8461         /*
8462          * FIXME: As above...
8463          */
8464         for_each_possible_cpu(cpu) {
8465                 rcu_read_lock_sched();
8466                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8467
8468                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8469                 dl_b->bw = new_bw;
8470                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8471
8472                 rcu_read_unlock_sched();
8473         }
8474 }
8475
8476 static int sched_rt_global_validate(void)
8477 {
8478         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8479                 return -EINVAL;
8480
8481         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8482                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8483                 return -EINVAL;
8484
8485         return 0;
8486 }
8487
8488 static void sched_rt_do_global(void)
8489 {
8490         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8491         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8492 }
8493
8494 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8495                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8496                 loff_t *ppos)
8497 {
8498         int old_period, old_runtime;
8499         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8500         int ret;
8501
8502         mutex_lock(&mutex);
8503         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8504         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8505
8506         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8507
8508         if (!ret && write) {
8509                 ret = sched_rt_global_validate();
8510                 if (ret)
8511                         goto undo;
8512
8513                 ret = sched_dl_global_validate();
8514                 if (ret)
8515                         goto undo;
8516
8517                 ret = sched_rt_global_constraints();
8518                 if (ret)
8519                         goto undo;
8520
8521                 sched_rt_do_global();
8522                 sched_dl_do_global();
8523         }
8524         if (0) {
8525 undo:
8526                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8527                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8528         }
8529         mutex_unlock(&mutex);
8530
8531         return ret;
8532 }
8533
8534 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8535                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8536                 loff_t *ppos)
8537 {
8538         int ret;
8539         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8540
8541         mutex_lock(&mutex);
8542         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8543         /* make sure that internally we keep jiffies */
8544         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8545         if (!ret && write) {
8546                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8547                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8548         }
8549         mutex_unlock(&mutex);
8550         return ret;
8551 }
8552
8553 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8554
8555 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8556 {
8557         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8558 }
8559
8560 static struct cgroup_subsys_state *
8561 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8562 {
8563         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8564         struct task_group *tg;
8565
8566         if (!parent) {
8567                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8568                 return &root_task_group.css;
8569         }
8570
8571         tg = sched_create_group(parent);
8572         if (IS_ERR(tg))
8573                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8574
8575         sched_online_group(tg, parent);
8576
8577         return &tg->css;
8578 }
8579
8580 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8581 {
8582         struct task_group *tg = css_tg(css);
8583
8584         sched_offline_group(tg);
8585 }
8586
8587 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8588 {
8589         struct task_group *tg = css_tg(css);
8590
8591         /*
8592          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8593          */
8594         sched_free_group(tg);
8595 }
8596
8597 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8598 {
8599         sched_move_task(task);
8600 }
8601
8602 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8603 {
8604         struct task_struct *task;
8605         struct cgroup_subsys_state *css;
8606
8607         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8608 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8609                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8610                         return -EINVAL;
8611 #else
8612                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8613                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8614                         return -EINVAL;
8615 #endif
8616         }
8617         return 0;
8618 }
8619
8620 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8621 {
8622         struct task_struct *task;
8623         struct cgroup_subsys_state *css;
8624
8625         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8626                 sched_move_task(task);
8627 }
8628
8629 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8630 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8631                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8632 {
8633         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8634 }
8635
8636 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8637                                struct cftype *cft)
8638 {
8639         struct task_group *tg = css_tg(css);
8640
8641         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8642 }
8643
8644 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8645 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8646
8647 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8648 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8649
8650 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8651
8652 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8653 {
8654         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8655         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8656
8657         if (tg == &root_task_group)
8658                 return -EINVAL;
8659
8660         /*
8661          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8662          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8663          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8664          */
8665         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8666                 return -EINVAL;
8667
8668         /*
8669          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8670          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8671          * feasibility.
8672          */
8673         if (period > max_cfs_quota_period)
8674                 return -EINVAL;
8675
8676         /*
8677          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8678          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8679          */
8680         get_online_cpus();
8681         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8682         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8683         if (ret)
8684                 goto out_unlock;
8685
8686         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8687         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8688         /*
8689          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8690          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8691          */
8692         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8693                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8694         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8695         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8696         cfs_b->quota = quota;
8697
8698         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8699         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8700         if (runtime_enabled)
8701                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8702         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8703
8704         for_each_online_cpu(i) {
8705                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8706                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8707
8708                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8709                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8710                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8711
8712                 if (cfs_rq->throttled)
8713                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8714                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8715         }
8716         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8717                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8718 out_unlock:
8719         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8720         put_online_cpus();
8721
8722         return ret;
8723 }
8724
8725 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8726 {
8727         u64 quota, period;
8728
8729         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8730         if (cfs_quota_us < 0)
8731                 quota = RUNTIME_INF;
8732         else
8733                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8734
8735         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8736 }
8737
8738 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8739 {
8740         u64 quota_us;
8741
8742         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8743                 return -1;
8744
8745         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8746         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8747
8748         return quota_us;
8749 }
8750
8751 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8752 {
8753         u64 quota, period;
8754
8755         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8756         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8757
8758         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8759 }
8760
8761 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8762 {
8763         u64 cfs_period_us;
8764
8765         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8766         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8767
8768         return cfs_period_us;
8769 }
8770
8771 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8772                                   struct cftype *cft)
8773 {
8774         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8775 }
8776
8777 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8778                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8779 {
8780         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8781 }
8782
8783 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8784                                    struct cftype *cft)
8785 {
8786         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8787 }
8788
8789 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8790                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8791 {
8792         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8793 }
8794
8795 struct cfs_schedulable_data {
8796         struct task_group *tg;
8797         u64 period, quota;
8798 };
8799
8800 /*
8801  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8802  * note: units are usecs
8803  */
8804 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8805                                struct cfs_schedulable_data *d)
8806 {
8807         u64 quota, period;
8808
8809         if (tg == d->tg) {
8810                 period = d->period;
8811                 quota = d->quota;
8812         } else {
8813                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8814                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8815         }
8816
8817         /* note: these should typically be equivalent */
8818         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8819                 return RUNTIME_INF;
8820
8821         return to_ratio(period, quota);
8822 }
8823
8824 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8825 {
8826         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8827         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8828         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8829
8830         if (!tg->parent) {
8831                 quota = RUNTIME_INF;
8832         } else {
8833                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8834
8835                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8836                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8837
8838                 /*
8839                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8840                  * limit is set
8841                  */
8842                 if (quota == RUNTIME_INF)
8843                         quota = parent_quota;
8844                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8845                         return -EINVAL;
8846         }
8847         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8848
8849         return 0;
8850 }
8851
8852 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8853 {
8854         int ret;
8855         struct cfs_schedulable_data data = {
8856                 .tg = tg,
8857                 .period = period,
8858                 .quota = quota,
8859         };
8860
8861         if (quota != RUNTIME_INF) {
8862                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8863                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8864         }
8865
8866         rcu_read_lock();
8867         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8868         rcu_read_unlock();
8869
8870         return ret;
8871 }
8872
8873 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8874 {
8875         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8876         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8877
8878         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8879         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8880         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8881
8882         return 0;
8883 }
8884 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8885 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8886
8887 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8888 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8889                                 struct cftype *cft, s64 val)
8890 {
8891         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8892 }
8893
8894 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8895                                struct cftype *cft)
8896 {
8897         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8898 }
8899
8900 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8901                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8902 {
8903         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8904 }
8905
8906 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8907                                    struct cftype *cft)
8908 {
8909         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8910 }
8911 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8912
8913 static struct cftype cpu_files[] = {
8914 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8915         {
8916                 .name = "shares",
8917                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8918                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8919         },
8920 #endif
8921 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8922         {
8923                 .name = "cfs_quota_us",
8924                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8925                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8926         },
8927         {
8928                 .name = "cfs_period_us",
8929                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8930                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8931         },
8932         {
8933                 .name = "stat",
8934                 .seq_show = cpu_stats_show,
8935         },
8936 #endif
8937 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8938         {
8939                 .name = "rt_runtime_us",
8940                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8941                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8942         },
8943         {
8944                 .name = "rt_period_us",
8945                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8946                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8947         },
8948 #endif
8949         { }     /* terminate */
8950 };
8951
8952 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8953         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8954         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8955         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8956         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8957         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8958         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8959         .legacy_cftypes = cpu_files,
8960         .early_init     = 1,
8961 };
8962
8963 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8964
8965 void dump_cpu_task(int cpu)
8966 {
8967         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8968         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8969 }