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