ca665f8bec9858952804df7fb8b1d2611650c751
[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 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
168 }
169
170 static void sched_feat_enable(int i)
171 {
172         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
173 }
174 #else
175 static void sched_feat_disable(int i) { };
176 static void sched_feat_enable(int i) { };
177 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
178
179 static int sched_feat_set(char *cmp)
180 {
181         int i;
182         int neg = 0;
183
184         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
185                 neg = 1;
186                 cmp += 3;
187         }
188
189         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
190                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
191                         if (neg) {
192                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
193                                 sched_feat_disable(i);
194                         } else {
195                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
196                                 sched_feat_enable(i);
197                         }
198                         break;
199                 }
200         }
201
202         return i;
203 }
204
205 static ssize_t
206 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
207                 size_t cnt, loff_t *ppos)
208 {
209         char buf[64];
210         char *cmp;
211         int i;
212         struct inode *inode;
213
214         if (cnt > 63)
215                 cnt = 63;
216
217         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
218                 return -EFAULT;
219
220         buf[cnt] = 0;
221         cmp = strstrip(buf);
222
223         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
224         inode = file_inode(filp);
225         mutex_lock(&inode->i_mutex);
226         i = sched_feat_set(cmp);
227         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
264
265 /*
266  * period over which we average the RT time consumption, measured
267  * in ms.
268  *
269  * default: 1s
270  */
271 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
272
273 /*
274  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
275  * default: 1s
276  */
277 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
278
279 __read_mostly int scheduler_running;
280
281 /*
282  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
283  * default: 0.95s
284  */
285 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
286
287 /* cpus with isolated domains */
288 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
289
290 /*
291  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
292  */
293 static struct rq *this_rq_lock(void)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         local_irq_disable();
299         rq = this_rq();
300         raw_spin_lock(&rq->lock);
301
302         return rq;
303 }
304
305 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
306 /*
307  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
308  */
309
310 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
311 {
312         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
313                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
314 }
315
316 /*
317  * High-resolution timer tick.
318  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
319  */
320 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
321 {
322         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
323
324         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
325
326         raw_spin_lock(&rq->lock);
327         update_rq_clock(rq);
328         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
329         raw_spin_unlock(&rq->lock);
330
331         return HRTIMER_NORESTART;
332 }
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335
336 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
337 {
338         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
339
340         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
341 }
342
343 /*
344  * called from hardirq (IPI) context
345  */
346 static void __hrtick_start(void *arg)
347 {
348         struct rq *rq = arg;
349
350         raw_spin_lock(&rq->lock);
351         __hrtick_restart(rq);
352         rq->hrtick_csd_pending = 0;
353         raw_spin_unlock(&rq->lock);
354 }
355
356 /*
357  * Called to set the hrtick timer state.
358  *
359  * called with rq->lock held and irqs disabled
360  */
361 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
362 {
363         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
364         ktime_t time;
365         s64 delta;
366
367         /*
368          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
369          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
370          */
371         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
372         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
373
374         hrtimer_set_expires(timer, time);
375
376         if (rq == this_rq()) {
377                 __hrtick_restart(rq);
378         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
379                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
380                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
381         }
382 }
383
384 static int
385 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
386 {
387         int cpu = (int)(long)hcpu;
388
389         switch (action) {
390         case CPU_UP_CANCELED:
391         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
392         case CPU_DOWN_PREPARE:
393         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
394         case CPU_DEAD:
395         case CPU_DEAD_FROZEN:
396                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
397                 return NOTIFY_OK;
398         }
399
400         return NOTIFY_DONE;
401 }
402
403 static __init void init_hrtick(void)
404 {
405         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
406 }
407 #else
408 /*
409  * Called to set the hrtick timer state.
410  *
411  * called with rq->lock held and irqs disabled
412  */
413 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
414 {
415         /*
416          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
417          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
418          */
419         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
420         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
421                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
422 }
423
424 static inline void init_hrtick(void)
425 {
426 }
427 #endif /* CONFIG_SMP */
428
429 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
430 {
431 #ifdef CONFIG_SMP
432         rq->hrtick_csd_pending = 0;
433
434         rq->hrtick_csd.flags = 0;
435         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
436         rq->hrtick_csd.info = rq;
437 #endif
438
439         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
440         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
441 }
442 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
443 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
444 {
445 }
446
447 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
448 {
449 }
450
451 static inline void init_hrtick(void)
452 {
453 }
454 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
455
456 /*
457  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
458  */
459 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
460 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
461         for (;;) {                                                      \
462                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
463                 if (__old == __val)                                     \
464                         break;                                          \
465                 __val = __old;                                          \
466         }                                                               \
467         __old;                                                          \
468 })
469
470 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
471 /*
472  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
473  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
474  * spurious IPIs.
475  */
476 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
477 {
478         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
479         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
480 }
481
482 /*
483  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
484  *
485  * If this returns true, then the idle task promises to call
486  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
487  */
488 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
489 {
490         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
491         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
492
493         for (;;) {
494                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
495                         return false;
496                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
497                         return true;
498                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
499                 if (old == val)
500                         break;
501                 val = old;
502         }
503         return true;
504 }
505
506 #else
507 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
508 {
509         set_tsk_need_resched(p);
510         return true;
511 }
512
513 #ifdef CONFIG_SMP
514 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
515 {
516         return false;
517 }
518 #endif
519 #endif
520
521 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
522 {
523         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
524
525         /*
526          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
527          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
528          * wakeup due to that.
529          *
530          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
531          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
532          */
533         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
534                 return;
535
536         get_task_struct(task);
537
538         /*
539          * The head is context local, there can be no concurrency.
540          */
541         *head->lastp = node;
542         head->lastp = &node->next;
543 }
544
545 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
546 {
547         struct wake_q_node *node = head->first;
548
549         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
550                 struct task_struct *task;
551
552                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
553                 BUG_ON(!task);
554                 /* task can safely be re-inserted now */
555                 node = node->next;
556                 task->wake_q.next = NULL;
557
558                 /*
559                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
560                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
561                  */
562                 wake_up_process(task);
563                 put_task_struct(task);
564         }
565 }
566
567 /*
568  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 void resched_curr(struct rq *rq)
575 {
576         struct task_struct *curr = rq->curr;
577         int cpu;
578
579         lockdep_assert_held(&rq->lock);
580
581         if (test_tsk_need_resched(curr))
582                 return;
583
584         cpu = cpu_of(rq);
585
586         if (cpu == smp_processor_id()) {
587                 set_tsk_need_resched(curr);
588                 set_preempt_need_resched();
589                 return;
590         }
591
592         if (set_nr_and_not_polling(curr))
593                 smp_send_reschedule(cpu);
594         else
595                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
596 }
597
598 void resched_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601         unsigned long flags;
602
603         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
604                 return;
605         resched_curr(rq);
606         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
607 }
608
609 #ifdef CONFIG_SMP
610 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
611 /*
612  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
613  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
614  *
615  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
616  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
617  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
618  */
619 int get_nohz_timer_target(void)
620 {
621         int i, cpu = smp_processor_id();
622         struct sched_domain *sd;
623
624         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
625                 return cpu;
626
627         rcu_read_lock();
628         for_each_domain(cpu, sd) {
629                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
630                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
631                                 cpu = i;
632                                 goto unlock;
633                         }
634                 }
635         }
636
637         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
638                 cpu = housekeeping_any_cpu();
639 unlock:
640         rcu_read_unlock();
641         return cpu;
642 }
643 /*
644  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
645  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
646  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
647  * idle system the next event might even be infinite time into the
648  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
649  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
650  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
651  * wheel for the next timer event.
652  */
653 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
654 {
655         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
656
657         if (cpu == smp_processor_id())
658                 return;
659
660         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
661                 smp_send_reschedule(cpu);
662         else
663                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
664 }
665
666 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
667 {
668         /*
669          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
670          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
671          * If needed we can still optimize that later with an
672          * empty IRQ.
673          */
674         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
675                 if (cpu != smp_processor_id() ||
676                     tick_nohz_tick_stopped())
677                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
678                 return true;
679         }
680
681         return false;
682 }
683
684 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
685 {
686         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
687                 wake_up_idle_cpu(cpu);
688 }
689
690 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
691 {
692         int cpu = smp_processor_id();
693
694         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
695                 return false;
696
697         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
698                 return true;
699
700         /*
701          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
702          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
703          */
704         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
705         return false;
706 }
707
708 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
709
710 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
711 {
712         return false;
713 }
714
715 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
716
717 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
718 bool sched_can_stop_tick(void)
719 {
720         /*
721          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
722          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
723          */
724         if (current->policy == SCHED_FIFO)
725                 return true;
726
727         /*
728          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
729          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
730          */
731         if (current->policy == SCHED_RR) {
732                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
733
734                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
735         }
736
737         /*
738          * More than one running task need preemption.
739          * nr_running update is assumed to be visible
740          * after IPI is sent from wakers.
741          */
742         if (this_rq()->nr_running > 1)
743                 return false;
744
745         return true;
746 }
747 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
748
749 void sched_avg_update(struct rq *rq)
750 {
751         s64 period = sched_avg_period();
752
753         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
754                 /*
755                  * Inline assembly required to prevent the compiler
756                  * optimising this loop into a divmod call.
757                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
758                  */
759                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
760                 rq->age_stamp += period;
761                 rq->rt_avg /= 2;
762         }
763 }
764
765 #endif /* CONFIG_SMP */
766
767 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
768                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
769 /*
770  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
771  * node and @up when leaving it for the final time.
772  *
773  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
774  */
775 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
776                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
777 {
778         struct task_group *parent, *child;
779         int ret;
780
781         parent = from;
782
783 down:
784         ret = (*down)(parent, data);
785         if (ret)
786                 goto out;
787         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
788                 parent = child;
789                 goto down;
790
791 up:
792                 continue;
793         }
794         ret = (*up)(parent, data);
795         if (ret || parent == from)
796                 goto out;
797
798         child = parent;
799         parent = parent->parent;
800         if (parent)
801                 goto up;
802 out:
803         return ret;
804 }
805
806 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
807 {
808         return 0;
809 }
810 #endif
811
812 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
813 {
814         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
815         struct load_weight *load = &p->se.load;
816
817         /*
818          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
819          */
820         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
821                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
822                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
823                 return;
824         }
825
826         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
827         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
828 }
829
830 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
831 {
832         update_rq_clock(rq);
833         sched_info_queued(rq, p);
834         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
835 }
836
837 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
838 {
839         update_rq_clock(rq);
840         sched_info_dequeued(rq, p);
841         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
842 }
843
844 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
845 {
846         if (task_contributes_to_load(p))
847                 rq->nr_uninterruptible--;
848
849         enqueue_task(rq, p, flags);
850 }
851
852 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
853 {
854         if (task_contributes_to_load(p))
855                 rq->nr_uninterruptible++;
856
857         dequeue_task(rq, p, flags);
858 }
859
860 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
861 {
862 /*
863  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
864  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
865  */
866 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
867         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
868 #endif
869 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
870         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
871
872         /*
873          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
874          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
875          * {soft,}irq region.
876          *
877          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
878          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
879          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
880          * monotonic.
881          *
882          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
883          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
884          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
885          * atomic ops.
886          */
887         if (irq_delta > delta)
888                 irq_delta = delta;
889
890         rq->prev_irq_time += irq_delta;
891         delta -= irq_delta;
892 #endif
893 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
894         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
895                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
896                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
897
898                 if (unlikely(steal > delta))
899                         steal = delta;
900
901                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
902                 delta -= steal;
903         }
904 #endif
905
906         rq->clock_task += delta;
907
908 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
909         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
910                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
911 #endif
912 }
913
914 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
915 {
916         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
917         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
918
919         if (stop) {
920                 /*
921                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
922                  * userspace knows about and won't get confused about.
923                  *
924                  * Also, it will make PI more or less work without too
925                  * much confusion -- but then, stop work should not
926                  * rely on PI working anyway.
927                  */
928                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
929
930                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
931         }
932
933         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
934
935         if (old_stop) {
936                 /*
937                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
938                  * it can die in pieces.
939                  */
940                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
941         }
942 }
943
944 /*
945  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
946  */
947 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
948 {
949         return p->static_prio;
950 }
951
952 /*
953  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
954  * without taking RT-inheritance into account. Might be
955  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
956  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
957  * estimator recalculates.
958  */
959 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
960 {
961         int prio;
962
963         if (task_has_dl_policy(p))
964                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
965         else if (task_has_rt_policy(p))
966                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
967         else
968                 prio = __normal_prio(p);
969         return prio;
970 }
971
972 /*
973  * Calculate the current priority, i.e. the priority
974  * taken into account by the scheduler. This value might
975  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
976  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
977  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
978  */
979 static int effective_prio(struct task_struct *p)
980 {
981         p->normal_prio = normal_prio(p);
982         /*
983          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
984          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
985          * to the normal priority:
986          */
987         if (!rt_prio(p->prio))
988                 return p->normal_prio;
989         return p->prio;
990 }
991
992 /**
993  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
994  * @p: the task in question.
995  *
996  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
997  */
998 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
999 {
1000         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1001 }
1002
1003 /*
1004  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1005  * use the balance_callback list if you want balancing.
1006  *
1007  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1008  * balance_callback().
1009  */
1010 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1011                                        const struct sched_class *prev_class,
1012                                        int oldprio)
1013 {
1014         if (prev_class != p->sched_class) {
1015                 if (prev_class->switched_from)
1016                         prev_class->switched_from(rq, p);
1017
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_clock_skip_update(rq, true);
1046 }
1047
1048 #ifdef CONFIG_SMP
1049 /*
1050  * This is how migration works:
1051  *
1052  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1053  *    stop_one_cpu().
1054  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1055  *    off the CPU)
1056  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1057  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1058  *    it and puts it into the right queue.
1059  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1060  *    is done.
1061  */
1062
1063 /*
1064  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1065  *
1066  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1067  */
1068 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1069 {
1070         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1071
1072         dequeue_task(rq, p, 0);
1073         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1074         set_task_cpu(p, new_cpu);
1075         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1076
1077         rq = cpu_rq(new_cpu);
1078
1079         raw_spin_lock(&rq->lock);
1080         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1081         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1082         enqueue_task(rq, p, 0);
1083         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1084
1085         return rq;
1086 }
1087
1088 struct migration_arg {
1089         struct task_struct *task;
1090         int dest_cpu;
1091 };
1092
1093 /*
1094  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1095  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1096  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1097  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1098  *
1099  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1100  * as the task is no longer on this CPU.
1101  */
1102 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1103 {
1104         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1105                 return rq;
1106
1107         /* Affinity changed (again). */
1108         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1109                 return rq;
1110
1111         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1112
1113         return rq;
1114 }
1115
1116 /*
1117  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1118  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1119  * 'pushing' onto another runqueue.
1120  */
1121 static int migration_cpu_stop(void *data)
1122 {
1123         struct migration_arg *arg = data;
1124         struct task_struct *p = arg->task;
1125         struct rq *rq = this_rq();
1126
1127         /*
1128          * The original target cpu might have gone down and we might
1129          * be on another cpu but it doesn't matter.
1130          */
1131         local_irq_disable();
1132         /*
1133          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1134          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1135          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1136          */
1137         sched_ttwu_pending();
1138
1139         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1140         raw_spin_lock(&rq->lock);
1141         /*
1142          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1143          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1144          * we're holding p->pi_lock.
1145          */
1146         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1147                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1148         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1149         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1150
1151         local_irq_enable();
1152         return 0;
1153 }
1154
1155 /*
1156  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1157  * actually call this function.
1158  */
1159 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1160 {
1161         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1162         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1163 }
1164
1165 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1166 {
1167         struct rq *rq = task_rq(p);
1168         bool queued, running;
1169
1170         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1171
1172         queued = task_on_rq_queued(p);
1173         running = task_current(rq, p);
1174
1175         if (queued) {
1176                 /*
1177                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1178                  * holding rq->lock.
1179                  */
1180                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1181                 dequeue_task(rq, p, 0);
1182         }
1183         if (running)
1184                 put_prev_task(rq, p);
1185
1186         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1187
1188         if (running)
1189                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1190         if (queued)
1191                 enqueue_task(rq, p, 0);
1192 }
1193
1194 /*
1195  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1196  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1197  * is removed from the allowed bitmask.
1198  *
1199  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1200  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1201  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1202  */
1203 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1204                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1205 {
1206         unsigned long flags;
1207         struct rq *rq;
1208         unsigned int dest_cpu;
1209         int ret = 0;
1210
1211         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1212
1213         /*
1214          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1215          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1216          */
1217         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1218                 ret = -EINVAL;
1219                 goto out;
1220         }
1221
1222         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1223                 goto out;
1224
1225         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1226                 ret = -EINVAL;
1227                 goto out;
1228         }
1229
1230         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1231
1232         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1233         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1234                 goto out;
1235
1236         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1237         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1238                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1239                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1240                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1241                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1242                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1243                 return 0;
1244         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1245                 /*
1246                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1247                  * afterwards anyway.
1248                  */
1249                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1250                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1251                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1252         }
1253 out:
1254         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1255
1256         return ret;
1257 }
1258
1259 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1260 {
1261         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1262 }
1263 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1264
1265 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1266 {
1267 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1268         /*
1269          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1270          * ttwu() will sort out the placement.
1271          */
1272         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1273                         !p->on_rq);
1274
1275 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1276         /*
1277          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1278          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1279          *
1280          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1281          * see task_group().
1282          *
1283          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1284          * task_rq_lock().
1285          */
1286         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1287                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1288 #endif
1289 #endif
1290
1291         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1292
1293         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1294                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1295                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1296                 p->se.nr_migrations++;
1297                 perf_event_task_migrate(p);
1298         }
1299
1300         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1301 }
1302
1303 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1304 {
1305         if (task_on_rq_queued(p)) {
1306                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1307
1308                 src_rq = task_rq(p);
1309                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1310
1311                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1312                 set_task_cpu(p, cpu);
1313                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1314                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1315         } else {
1316                 /*
1317                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1318                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1319                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1320                  */
1321                 p->wake_cpu = cpu;
1322         }
1323 }
1324
1325 struct migration_swap_arg {
1326         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1327         int src_cpu, dst_cpu;
1328 };
1329
1330 static int migrate_swap_stop(void *data)
1331 {
1332         struct migration_swap_arg *arg = data;
1333         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1334         int ret = -EAGAIN;
1335
1336         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1337         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1338
1339         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1340                         &arg->dst_task->pi_lock);
1341         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1342         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1343                 goto unlock;
1344
1345         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1346                 goto unlock;
1347
1348         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1349                 goto unlock;
1350
1351         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1352                 goto unlock;
1353
1354         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1355         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1356
1357         ret = 0;
1358
1359 unlock:
1360         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1361         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1362         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1363
1364         return ret;
1365 }
1366
1367 /*
1368  * Cross migrate two tasks
1369  */
1370 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1371 {
1372         struct migration_swap_arg arg;
1373         int ret = -EINVAL;
1374
1375         arg = (struct migration_swap_arg){
1376                 .src_task = cur,
1377                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1378                 .dst_task = p,
1379                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1380         };
1381
1382         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1383                 goto out;
1384
1385         /*
1386          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1387          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1388          */
1389         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1390                 goto out;
1391
1392         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1393                 goto out;
1394
1395         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1396                 goto out;
1397
1398         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1399         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1400
1401 out:
1402         return ret;
1403 }
1404
1405 /*
1406  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1407  *
1408  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1409  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1410  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1411  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1412  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1413  * @p has remained unscheduled the whole time.
1414  *
1415  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1416  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1417  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1418  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1419  * waiting to become inactive.
1420  */
1421 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1422 {
1423         unsigned long flags;
1424         int running, queued;
1425         unsigned long ncsw;
1426         struct rq *rq;
1427
1428         for (;;) {
1429                 /*
1430                  * We do the initial early heuristics without holding
1431                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1432                  * the runqueue lock when things look like they will
1433                  * work out!
1434                  */
1435                 rq = task_rq(p);
1436
1437                 /*
1438                  * If the task is actively running on another CPU
1439                  * still, just relax and busy-wait without holding
1440                  * any locks.
1441                  *
1442                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1443                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1444                  * But we don't care, since "task_running()" will
1445                  * return false if the runqueue has changed and p
1446                  * is actually now running somewhere else!
1447                  */
1448                 while (task_running(rq, p)) {
1449                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1450                                 return 0;
1451                         cpu_relax();
1452                 }
1453
1454                 /*
1455                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1456                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1457                  * just go back and repeat.
1458                  */
1459                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1460                 trace_sched_wait_task(p);
1461                 running = task_running(rq, p);
1462                 queued = task_on_rq_queued(p);
1463                 ncsw = 0;
1464                 if (!match_state || p->state == match_state)
1465                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1466                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1467
1468                 /*
1469                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1470                  */
1471                 if (unlikely(!ncsw))
1472                         break;
1473
1474                 /*
1475                  * Was it really running after all now that we
1476                  * checked with the proper locks actually held?
1477                  *
1478                  * Oops. Go back and try again..
1479                  */
1480                 if (unlikely(running)) {
1481                         cpu_relax();
1482                         continue;
1483                 }
1484
1485                 /*
1486                  * It's not enough that it's not actively running,
1487                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1488                  * preempted!
1489                  *
1490                  * So if it was still runnable (but just not actively
1491                  * running right now), it's preempted, and we should
1492                  * yield - it could be a while.
1493                  */
1494                 if (unlikely(queued)) {
1495                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1496
1497                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1498                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1499                         continue;
1500                 }
1501
1502                 /*
1503                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1504                  * runnable, which means that it will never become
1505                  * running in the future either. We're all done!
1506                  */
1507                 break;
1508         }
1509
1510         return ncsw;
1511 }
1512
1513 /***
1514  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1515  * @p: the to-be-kicked thread
1516  *
1517  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1518  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1519  *
1520  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1521  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1522  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1523  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1524  * achieved as well.
1525  */
1526 void kick_process(struct task_struct *p)
1527 {
1528         int cpu;
1529
1530         preempt_disable();
1531         cpu = task_cpu(p);
1532         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1533                 smp_send_reschedule(cpu);
1534         preempt_enable();
1535 }
1536 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1537
1538 /*
1539  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1540  */
1541 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1542 {
1543         int nid = cpu_to_node(cpu);
1544         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1545         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1546         int dest_cpu;
1547
1548         /*
1549          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1550          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1551          * select the cpu on the other node.
1552          */
1553         if (nid != -1) {
1554                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1555
1556                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1557                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1558                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1559                                 continue;
1560                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1561                                 continue;
1562                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1563                                 return dest_cpu;
1564                 }
1565         }
1566
1567         for (;;) {
1568                 /* Any allowed, online CPU? */
1569                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1570                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1571                                 continue;
1572                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1573                                 continue;
1574                         goto out;
1575                 }
1576
1577                 switch (state) {
1578                 case cpuset:
1579                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1580                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1581                         state = possible;
1582                         break;
1583
1584                 case possible:
1585                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1586                         state = fail;
1587                         break;
1588
1589                 case fail:
1590                         BUG();
1591                         break;
1592                 }
1593         }
1594
1595 out:
1596         if (state != cpuset) {
1597                 /*
1598                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1599                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1600                  * leave kernel.
1601                  */
1602                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1603                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1604                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1605                 }
1606         }
1607
1608         return dest_cpu;
1609 }
1610
1611 /*
1612  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1613  */
1614 static inline
1615 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1616 {
1617         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1618
1619         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1620                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1621
1622         /*
1623          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1624          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1625          * cpu.
1626          *
1627          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1628          *
1629          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1630          *   not worry about this generic constraint ]
1631          */
1632         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1633                      !cpu_online(cpu)))
1634                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1635
1636         return cpu;
1637 }
1638
1639 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1640 {
1641         s64 diff = sample - *avg;
1642         *avg += diff >> 3;
1643 }
1644
1645 #else
1646
1647 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1648                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1649 {
1650         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1651 }
1652
1653 #endif /* CONFIG_SMP */
1654
1655 static void
1656 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1657 {
1658 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1659         struct rq *rq = this_rq();
1660
1661 #ifdef CONFIG_SMP
1662         int this_cpu = smp_processor_id();
1663
1664         if (cpu == this_cpu) {
1665                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1666                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1667         } else {
1668                 struct sched_domain *sd;
1669
1670                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1671                 rcu_read_lock();
1672                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1673                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1674                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1675                                 break;
1676                         }
1677                 }
1678                 rcu_read_unlock();
1679         }
1680
1681         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1682                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1683
1684 #endif /* CONFIG_SMP */
1685
1686         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1687         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1688
1689         if (wake_flags & WF_SYNC)
1690                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1691
1692 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1693 }
1694
1695 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1696 {
1697         activate_task(rq, p, en_flags);
1698         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1699
1700         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1701         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1702                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1703 }
1704
1705 /*
1706  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1707  */
1708 static void
1709 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1710 {
1711         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1712         p->state = TASK_RUNNING;
1713         trace_sched_wakeup(p);
1714
1715 #ifdef CONFIG_SMP
1716         if (p->sched_class->task_woken) {
1717                 /*
1718                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1719                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1720                  */
1721                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1722                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1723                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1724         }
1725
1726         if (rq->idle_stamp) {
1727                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1728                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1729
1730                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1731
1732                 if (rq->avg_idle > max)
1733                         rq->avg_idle = max;
1734
1735                 rq->idle_stamp = 0;
1736         }
1737 #endif
1738 }
1739
1740 static void
1741 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1742 {
1743         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1744
1745 #ifdef CONFIG_SMP
1746         if (p->sched_contributes_to_load)
1747                 rq->nr_uninterruptible--;
1748 #endif
1749
1750         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1751         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1752 }
1753
1754 /*
1755  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1756  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1757  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1758  * the task is still ->on_rq.
1759  */
1760 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1761 {
1762         struct rq *rq;
1763         int ret = 0;
1764
1765         rq = __task_rq_lock(p);
1766         if (task_on_rq_queued(p)) {
1767                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1768                 update_rq_clock(rq);
1769                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1770                 ret = 1;
1771         }
1772         __task_rq_unlock(rq);
1773
1774         return ret;
1775 }
1776
1777 #ifdef CONFIG_SMP
1778 void sched_ttwu_pending(void)
1779 {
1780         struct rq *rq = this_rq();
1781         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1782         struct task_struct *p;
1783         unsigned long flags;
1784
1785         if (!llist)
1786                 return;
1787
1788         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1789         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1790
1791         while (llist) {
1792                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1793                 llist = llist_next(llist);
1794                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1795         }
1796
1797         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1798         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1799 }
1800
1801 void scheduler_ipi(void)
1802 {
1803         /*
1804          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1805          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1806          * this IPI.
1807          */
1808         preempt_fold_need_resched();
1809
1810         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1811                 return;
1812
1813         /*
1814          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1815          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1816          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1817          * we do call them.
1818          *
1819          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1820          * properly.
1821          *
1822          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1823          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1824          * somewhat pessimize the simple resched case.
1825          */
1826         irq_enter();
1827         sched_ttwu_pending();
1828
1829         /*
1830          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1831          */
1832         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1833                 this_rq()->idle_balance = 1;
1834                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1835         }
1836         irq_exit();
1837 }
1838
1839 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1840 {
1841         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1842
1843         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1844                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1845                         smp_send_reschedule(cpu);
1846                 else
1847                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1848         }
1849 }
1850
1851 void wake_up_if_idle(int cpu)
1852 {
1853         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1854         unsigned long flags;
1855
1856         rcu_read_lock();
1857
1858         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1859                 goto out;
1860
1861         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1862                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1863         } else {
1864                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1865                 if (is_idle_task(rq->curr))
1866                         smp_send_reschedule(cpu);
1867                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1868                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1869         }
1870
1871 out:
1872         rcu_read_unlock();
1873 }
1874
1875 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1876 {
1877         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1878 }
1879 #endif /* CONFIG_SMP */
1880
1881 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1882 {
1883         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1884
1885 #if defined(CONFIG_SMP)
1886         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1887                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1888                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1889                 return;
1890         }
1891 #endif
1892
1893         raw_spin_lock(&rq->lock);
1894         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1895         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1896         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1897         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1898 }
1899
1900 /**
1901  * try_to_wake_up - wake up a thread
1902  * @p: the thread to be awakened
1903  * @state: the mask of task states that can be woken
1904  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1905  *
1906  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1907  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1908  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1909  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1910  * runnable without the overhead of this.
1911  *
1912  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1913  * or @state didn't match @p's state.
1914  */
1915 static int
1916 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1917 {
1918         unsigned long flags;
1919         int cpu, success = 0;
1920
1921         /*
1922          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1923          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1924          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1925          * set_current_state() the waiting thread does.
1926          */
1927         smp_mb__before_spinlock();
1928         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1929         if (!(p->state & state))
1930                 goto out;
1931
1932         trace_sched_waking(p);
1933
1934         success = 1; /* we're going to change ->state */
1935         cpu = task_cpu(p);
1936
1937         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1938                 goto stat;
1939
1940 #ifdef CONFIG_SMP
1941         /*
1942          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1943          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1944          */
1945         while (p->on_cpu)
1946                 cpu_relax();
1947         /*
1948          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1949          */
1950         smp_rmb();
1951
1952         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1953         p->state = TASK_WAKING;
1954
1955         if (p->sched_class->task_waking)
1956                 p->sched_class->task_waking(p);
1957
1958         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1959         if (task_cpu(p) != cpu) {
1960                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1961                 set_task_cpu(p, cpu);
1962         }
1963 #endif /* CONFIG_SMP */
1964
1965         ttwu_queue(p, cpu);
1966 stat:
1967         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1968 out:
1969         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1970
1971         return success;
1972 }
1973
1974 /**
1975  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1976  * @p: the thread to be awakened
1977  *
1978  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1979  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1980  * the current task.
1981  */
1982 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1983 {
1984         struct rq *rq = task_rq(p);
1985
1986         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1987             WARN_ON_ONCE(p == current))
1988                 return;
1989
1990         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1991
1992         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1993                 /*
1994                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
1995                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
1996                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
1997                  * not yet picked a replacement task.
1998                  */
1999                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2000                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2001                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2002                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2003                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2004         }
2005
2006         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2007                 goto out;
2008
2009         trace_sched_waking(p);
2010
2011         if (!task_on_rq_queued(p))
2012                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2013
2014         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2015         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2016 out:
2017         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2018 }
2019
2020 /**
2021  * wake_up_process - Wake up a specific process
2022  * @p: The process to be woken up.
2023  *
2024  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2025  * processes.
2026  *
2027  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2028  *
2029  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2030  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2031  */
2032 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2033 {
2034         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
2035         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2036 }
2037 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2038
2039 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2040 {
2041         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2042 }
2043
2044 /*
2045  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2046  */
2047 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2048 {
2049         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2050
2051         dl_se->dl_runtime = 0;
2052         dl_se->dl_deadline = 0;
2053         dl_se->dl_period = 0;
2054         dl_se->flags = 0;
2055         dl_se->dl_bw = 0;
2056
2057         dl_se->dl_throttled = 0;
2058         dl_se->dl_new = 1;
2059         dl_se->dl_yielded = 0;
2060 }
2061
2062 /*
2063  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2064  * p is forked by current.
2065  *
2066  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2067  */
2068 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2069 {
2070         p->on_rq                        = 0;
2071
2072         p->se.on_rq                     = 0;
2073         p->se.exec_start                = 0;
2074         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2075         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2076         p->se.nr_migrations             = 0;
2077         p->se.vruntime                  = 0;
2078         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2079
2080 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2081         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2082 #endif
2083
2084         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2085         init_dl_task_timer(&p->dl);
2086         __dl_clear_params(p);
2087
2088         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2089
2090 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2091         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2092 #endif
2093
2094 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2095         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2096                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2097                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2098         }
2099
2100         if (clone_flags & CLONE_VM)
2101                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2102         else
2103                 p->numa_preferred_nid = -1;
2104
2105         p->node_stamp = 0ULL;
2106         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2107         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2108         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2109         p->numa_faults = NULL;
2110         p->last_task_numa_placement = 0;
2111         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2112
2113         p->numa_group = NULL;
2114 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2115 }
2116
2117 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2118 __read_mostly bool sched_numa_balancing;
2119
2120 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2121 {
2122         sched_numa_balancing = enabled;
2123 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2124         if (enabled)
2125                 sched_feat_set("NUMA");
2126         else
2127                 sched_feat_set("NO_NUMA");
2128 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2129 }
2130
2131 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2132 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2133                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2134 {
2135         struct ctl_table t;
2136         int err;
2137         int state = sched_numa_balancing;
2138
2139         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2140                 return -EPERM;
2141
2142         t = *table;
2143         t.data = &state;
2144         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2145         if (err < 0)
2146                 return err;
2147         if (write)
2148                 set_numabalancing_state(state);
2149         return err;
2150 }
2151 #endif
2152 #endif
2153
2154 /*
2155  * fork()/clone()-time setup:
2156  */
2157 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2158 {
2159         unsigned long flags;
2160         int cpu = get_cpu();
2161
2162         __sched_fork(clone_flags, p);
2163         /*
2164          * We mark the process as running here. This guarantees that
2165          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2166          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2167          */
2168         p->state = TASK_RUNNING;
2169
2170         /*
2171          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2172          */
2173         p->prio = current->normal_prio;
2174
2175         /*
2176          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2177          */
2178         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2179                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2180                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2181                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2182                         p->rt_priority = 0;
2183                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2184                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2185
2186                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2187                 set_load_weight(p);
2188
2189                 /*
2190                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2191                  * fulfilled its duty:
2192                  */
2193                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2194         }
2195
2196         if (dl_prio(p->prio)) {
2197                 put_cpu();
2198                 return -EAGAIN;
2199         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2200                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2201         } else {
2202                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2203         }
2204
2205         if (p->sched_class->task_fork)
2206                 p->sched_class->task_fork(p);
2207
2208         /*
2209          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2210          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2211          * is ran before sched_fork().
2212          *
2213          * Silence PROVE_RCU.
2214          */
2215         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2216         set_task_cpu(p, cpu);
2217         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2218
2219 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2220         if (likely(sched_info_on()))
2221                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2222 #endif
2223 #if defined(CONFIG_SMP)
2224         p->on_cpu = 0;
2225 #endif
2226         init_task_preempt_count(p);
2227 #ifdef CONFIG_SMP
2228         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2229         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2230 #endif
2231
2232         put_cpu();
2233         return 0;
2234 }
2235
2236 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2237 {
2238         if (runtime == RUNTIME_INF)
2239                 return 1ULL << 20;
2240
2241         /*
2242          * Doing this here saves a lot of checks in all
2243          * the calling paths, and returning zero seems
2244          * safe for them anyway.
2245          */
2246         if (period == 0)
2247                 return 0;
2248
2249         return div64_u64(runtime << 20, period);
2250 }
2251
2252 #ifdef CONFIG_SMP
2253 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2254 {
2255         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2256                          "sched RCU must be held");
2257         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2258 }
2259
2260 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2261 {
2262         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2263         int cpus = 0;
2264
2265         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2266                          "sched RCU must be held");
2267         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2268                 cpus++;
2269
2270         return cpus;
2271 }
2272 #else
2273 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2274 {
2275         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2276 }
2277
2278 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2279 {
2280         return 1;
2281 }
2282 #endif
2283
2284 /*
2285  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2286  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2287  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2288  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2289  *
2290  * This function is called while holding p's rq->lock.
2291  *
2292  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2293  * __setparam_dl().
2294  */
2295 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2296                        const struct sched_attr *attr)
2297 {
2298
2299         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2300         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2301         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2302         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2303         int cpus, err = -1;
2304
2305         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2306                 return 0;
2307
2308         /*
2309          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2310          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2311          * allocated bandwidth of the container.
2312          */
2313         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2314         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2315         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2316             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2317                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2318                 err = 0;
2319         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2320                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2321                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2322                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2323                 err = 0;
2324         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2325                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2326                 err = 0;
2327         }
2328         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2329
2330         return err;
2331 }
2332
2333 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2334
2335 /*
2336  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2337  *
2338  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2339  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2340  * on the runqueue and wakes it.
2341  */
2342 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2343 {
2344         unsigned long flags;
2345         struct rq *rq;
2346
2347         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2348 #ifdef CONFIG_SMP
2349         /*
2350          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2351          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2352          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2353          */
2354         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2355 #endif
2356
2357         /* Initialize new task's runnable average */
2358         init_entity_runnable_average(&p->se);
2359         rq = __task_rq_lock(p);
2360         activate_task(rq, p, 0);
2361         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2362         trace_sched_wakeup_new(p);
2363         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2364 #ifdef CONFIG_SMP
2365         if (p->sched_class->task_woken)
2366                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2367 #endif
2368         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2369 }
2370
2371 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2372
2373 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2374
2375 void preempt_notifier_inc(void)
2376 {
2377         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2378 }
2379 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2380
2381 void preempt_notifier_dec(void)
2382 {
2383         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2384 }
2385 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2386
2387 /**
2388  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2389  * @notifier: notifier struct to register
2390  */
2391 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2392 {
2393         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2394                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2395
2396         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2397 }
2398 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2399
2400 /**
2401  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2402  * @notifier: notifier struct to unregister
2403  *
2404  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2405  */
2406 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2407 {
2408         hlist_del(&notifier->link);
2409 }
2410 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2411
2412 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2413 {
2414         struct preempt_notifier *notifier;
2415
2416         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2417                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2418 }
2419
2420 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2421 {
2422         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2423                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2424 }
2425
2426 static void
2427 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2428                                    struct task_struct *next)
2429 {
2430         struct preempt_notifier *notifier;
2431
2432         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2433                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2434 }
2435
2436 static __always_inline void
2437 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2438                                  struct task_struct *next)
2439 {
2440         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2441                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2442 }
2443
2444 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2445
2446 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2447 {
2448 }
2449
2450 static inline void
2451 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2452                                  struct task_struct *next)
2453 {
2454 }
2455
2456 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2457
2458 /**
2459  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2460  * @rq: the runqueue preparing to switch
2461  * @prev: the current task that is being switched out
2462  * @next: the task we are going to switch to.
2463  *
2464  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2465  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2466  * switch.
2467  *
2468  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2469  * hooks.
2470  */
2471 static inline void
2472 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2473                     struct task_struct *next)
2474 {
2475         trace_sched_switch(prev, next);
2476         sched_info_switch(rq, prev, next);
2477         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2478         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2479         prepare_lock_switch(rq, next);
2480         prepare_arch_switch(next);
2481 }
2482
2483 /**
2484  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2485  * @prev: the thread we just switched away from.
2486  *
2487  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2488  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2489  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2490  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2491  *
2492  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2493  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2494  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2495  * details.)
2496  *
2497  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2498  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2499  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2500  * because prev may have moved to another CPU.
2501  */
2502 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2503         __releases(rq->lock)
2504 {
2505         struct rq *rq = this_rq();
2506         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2507         long prev_state;
2508
2509         rq->prev_mm = NULL;
2510
2511         /*
2512          * A task struct has one reference for the use as "current".
2513          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2514          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2515          * the scheduled task must drop that reference.
2516          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2517          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2518          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2519          * be dropped twice.
2520          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2521          */
2522         prev_state = prev->state;
2523         vtime_task_switch(prev);
2524         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2525         finish_lock_switch(rq, prev);
2526         finish_arch_post_lock_switch();
2527
2528         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2529         if (mm)
2530                 mmdrop(mm);
2531         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2532                 if (prev->sched_class->task_dead)
2533                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2534
2535                 /*
2536                  * Remove function-return probe instances associated with this
2537                  * task and put them back on the free list.
2538                  */
2539                 kprobe_flush_task(prev);
2540                 put_task_struct(prev);
2541         }
2542
2543         tick_nohz_task_switch();
2544         return rq;
2545 }
2546
2547 #ifdef CONFIG_SMP
2548
2549 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2550 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2551 {
2552         struct callback_head *head, *next;
2553         void (*func)(struct rq *rq);
2554         unsigned long flags;
2555
2556         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2557         head = rq->balance_callback;
2558         rq->balance_callback = NULL;
2559         while (head) {
2560                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2561                 next = head->next;
2562                 head->next = NULL;
2563                 head = next;
2564
2565                 func(rq);
2566         }
2567         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2568 }
2569
2570 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2571 {
2572         if (unlikely(rq->balance_callback))
2573                 __balance_callback(rq);
2574 }
2575
2576 #else
2577
2578 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2579 {
2580 }
2581
2582 #endif
2583
2584 /**
2585  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2586  * @prev: the thread we just switched away from.
2587  */
2588 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2589         __releases(rq->lock)
2590 {
2591         struct rq *rq;
2592
2593         /* finish_task_switch() drops rq->lock and enables preemtion */
2594         preempt_disable();
2595         rq = finish_task_switch(prev);
2596         balance_callback(rq);
2597         preempt_enable();
2598
2599         if (current->set_child_tid)
2600                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2601 }
2602
2603 /*
2604  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2605  */
2606 static inline struct rq *
2607 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2608                struct task_struct *next)
2609 {
2610         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2611
2612         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2613
2614         mm = next->mm;
2615         oldmm = prev->active_mm;
2616         /*
2617          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2618          * combine the page table reload and the switch backend into
2619          * one hypercall.
2620          */
2621         arch_start_context_switch(prev);
2622
2623         if (!mm) {
2624                 next->active_mm = oldmm;
2625                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2626                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2627         } else
2628                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2629
2630         if (!prev->mm) {
2631                 prev->active_mm = NULL;
2632                 rq->prev_mm = oldmm;
2633         }
2634         /*
2635          * Since the runqueue lock will be released by the next
2636          * task (which is an invalid locking op but in the case
2637          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2638          * do an early lockdep release here:
2639          */
2640         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2641         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2642
2643         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2644         switch_to(prev, next, prev);
2645         barrier();
2646
2647         return finish_task_switch(prev);
2648 }
2649
2650 /*
2651  * nr_running and nr_context_switches:
2652  *
2653  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2654  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2655  */
2656 unsigned long nr_running(void)
2657 {
2658         unsigned long i, sum = 0;
2659
2660         for_each_online_cpu(i)
2661                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2662
2663         return sum;
2664 }
2665
2666 /*
2667  * Check if only the current task is running on the cpu.
2668  */
2669 bool single_task_running(void)
2670 {
2671         if (cpu_rq(smp_processor_id())->nr_running == 1)
2672                 return true;
2673         else
2674                 return false;
2675 }
2676 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2677
2678 unsigned long long nr_context_switches(void)
2679 {
2680         int i;
2681         unsigned long long sum = 0;
2682
2683         for_each_possible_cpu(i)
2684                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2685
2686         return sum;
2687 }
2688
2689 unsigned long nr_iowait(void)
2690 {
2691         unsigned long i, sum = 0;
2692
2693         for_each_possible_cpu(i)
2694                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2695
2696         return sum;
2697 }
2698
2699 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2700 {
2701         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2702         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2703 }
2704
2705 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2706 {
2707         struct rq *rq = this_rq();
2708         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2709         *load = rq->load.weight;
2710 }
2711
2712 #ifdef CONFIG_SMP
2713
2714 /*
2715  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2716  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2717  */
2718 void sched_exec(void)
2719 {
2720         struct task_struct *p = current;
2721         unsigned long flags;
2722         int dest_cpu;
2723
2724         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2725         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2726         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2727                 goto unlock;
2728
2729         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2730                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2731
2732                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2733                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2734                 return;
2735         }
2736 unlock:
2737         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2738 }
2739
2740 #endif
2741
2742 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2743 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2744
2745 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2746 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2747
2748 /*
2749  * Return accounted runtime for the task.
2750  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2751  * pending runtime that have not been accounted yet.
2752  */
2753 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2754 {
2755         unsigned long flags;
2756         struct rq *rq;
2757         u64 ns;
2758
2759 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2760         /*
2761          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2762          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2763          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2764          *
2765          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2766          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2767          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2768          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2769          * been accounted, so we're correct here as well.
2770          */
2771         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2772                 return p->se.sum_exec_runtime;
2773 #endif
2774
2775         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2776         /*
2777          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2778          * project cycles that may never be accounted to this
2779          * thread, breaking clock_gettime().
2780          */
2781         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2782                 update_rq_clock(rq);
2783                 p->sched_class->update_curr(rq);
2784         }
2785         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2786         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2787
2788         return ns;
2789 }
2790
2791 /*
2792  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2793  * We call it with interrupts disabled.
2794  */
2795 void scheduler_tick(void)
2796 {
2797         int cpu = smp_processor_id();
2798         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2799         struct task_struct *curr = rq->curr;
2800
2801         sched_clock_tick();
2802
2803         raw_spin_lock(&rq->lock);
2804         update_rq_clock(rq);
2805         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2806         update_cpu_load_active(rq);
2807         calc_global_load_tick(rq);
2808         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2809
2810         perf_event_task_tick();
2811
2812 #ifdef CONFIG_SMP
2813         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2814         trigger_load_balance(rq);
2815 #endif
2816         rq_last_tick_reset(rq);
2817 }
2818
2819 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2820 /**
2821  * scheduler_tick_max_deferment
2822  *
2823  * Keep at least one tick per second when a single
2824  * active task is running because the scheduler doesn't
2825  * yet completely support full dynticks environment.
2826  *
2827  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2828  * balancing, etc... continue to move forward, even
2829  * with a very low granularity.
2830  *
2831  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2832  */
2833 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2834 {
2835         struct rq *rq = this_rq();
2836         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2837
2838         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2839
2840         if (time_before_eq(next, now))
2841                 return 0;
2842
2843         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2844 }
2845 #endif
2846
2847 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2848 {
2849         if (in_lock_functions(addr)) {
2850                 addr = CALLER_ADDR2;
2851                 if (in_lock_functions(addr))
2852                         addr = CALLER_ADDR3;
2853         }
2854         return addr;
2855 }
2856
2857 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2858                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2859
2860 void preempt_count_add(int val)
2861 {
2862 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2863         /*
2864          * Underflow?
2865          */
2866         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2867                 return;
2868 #endif
2869         __preempt_count_add(val);
2870 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2871         /*
2872          * Spinlock count overflowing soon?
2873          */
2874         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2875                                 PREEMPT_MASK - 10);
2876 #endif
2877         if (preempt_count() == val) {
2878                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2879 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2880                 current->preempt_disable_ip = ip;
2881 #endif
2882                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2883         }
2884 }
2885 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2886 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2887
2888 void preempt_count_sub(int val)
2889 {
2890 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2891         /*
2892          * Underflow?
2893          */
2894         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2895                 return;
2896         /*
2897          * Is the spinlock portion underflowing?
2898          */
2899         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2900                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2901                 return;
2902 #endif
2903
2904         if (preempt_count() == val)
2905                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2906         __preempt_count_sub(val);
2907 }
2908 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2909 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2910
2911 #endif
2912
2913 /*
2914  * Print scheduling while atomic bug:
2915  */
2916 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2917 {
2918         if (oops_in_progress)
2919                 return;
2920
2921         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2922                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2923
2924         debug_show_held_locks(prev);
2925         print_modules();
2926         if (irqs_disabled())
2927                 print_irqtrace_events(prev);
2928 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2929         if (in_atomic_preempt_off()) {
2930                 pr_err("Preemption disabled at:");
2931                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2932                 pr_cont("\n");
2933         }
2934 #endif
2935         dump_stack();
2936         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2937 }
2938
2939 /*
2940  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2941  */
2942 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2943 {
2944 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2945         BUG_ON(unlikely(task_stack_end_corrupted(prev)));
2946 #endif
2947         /*
2948          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2949          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2950          * if we are scheduling when we should not.
2951          */
2952         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2953                 __schedule_bug(prev);
2954         rcu_sleep_check();
2955
2956         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2957
2958         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2959 }
2960
2961 /*
2962  * Pick up the highest-prio task:
2963  */
2964 static inline struct task_struct *
2965 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2966 {
2967         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2968         struct task_struct *p;
2969
2970         /*
2971          * Optimization: we know that if all tasks are in
2972          * the fair class we can call that function directly:
2973          */
2974         if (likely(prev->sched_class == class &&
2975                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2976                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2977                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2978                         goto again;
2979
2980                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2981                 if (unlikely(!p))
2982                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2983
2984                 return p;
2985         }
2986
2987 again:
2988         for_each_class(class) {
2989                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2990                 if (p) {
2991                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2992                                 goto again;
2993                         return p;
2994                 }
2995         }
2996
2997         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2998 }
2999
3000 /*
3001  * __schedule() is the main scheduler function.
3002  *
3003  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3004  *
3005  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3006  *
3007  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3008  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3009  *
3010  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3011  *      interrupt handler scheduler_tick().
3012  *
3013  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3014  *      task to the run-queue and that's it.
3015  *
3016  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3017  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3018  *      called on the nearest possible occasion:
3019  *
3020  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3021  *
3022  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3023  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3024  *           spin_unlock()!)
3025  *
3026  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3027  *           preemptible context
3028  *
3029  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3030  *         then at the next:
3031  *
3032  *          - cond_resched() call
3033  *          - explicit schedule() call
3034  *          - return from syscall or exception to user-space
3035  *          - return from interrupt-handler to user-space
3036  *
3037  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3038  */
3039 static void __sched __schedule(void)
3040 {
3041         struct task_struct *prev, *next;
3042         unsigned long *switch_count;
3043         struct rq *rq;
3044         int cpu;
3045
3046         cpu = smp_processor_id();
3047         rq = cpu_rq(cpu);
3048         rcu_note_context_switch();
3049         prev = rq->curr;
3050
3051         schedule_debug(prev);
3052
3053         if (sched_feat(HRTICK))
3054                 hrtick_clear(rq);
3055
3056         /*
3057          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3058          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3059          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3060          */
3061         smp_mb__before_spinlock();
3062         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3063         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3064
3065         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3066
3067         switch_count = &prev->nivcsw;
3068         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3069                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3070                         prev->state = TASK_RUNNING;
3071                 } else {
3072                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3073                         prev->on_rq = 0;
3074
3075                         /*
3076                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3077                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3078                          * concurrency.
3079                          */
3080                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3081                                 struct task_struct *to_wakeup;
3082
3083                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3084                                 if (to_wakeup)
3085                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3086                         }
3087                 }
3088                 switch_count = &prev->nvcsw;
3089         }
3090
3091         if (task_on_rq_queued(prev))
3092                 update_rq_clock(rq);
3093
3094         next = pick_next_task(rq, prev);
3095         clear_tsk_need_resched(prev);
3096         clear_preempt_need_resched();
3097         rq->clock_skip_update = 0;
3098
3099         if (likely(prev != next)) {
3100                 rq->nr_switches++;
3101                 rq->curr = next;
3102                 ++*switch_count;
3103
3104                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3105                 cpu = cpu_of(rq);
3106         } else {
3107                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3108                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3109         }
3110
3111         balance_callback(rq);
3112 }
3113
3114 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3115 {
3116         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3117                 return;
3118         /*
3119          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3120          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3121          */
3122         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3123                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3124 }
3125
3126 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3127 {
3128         struct task_struct *tsk = current;
3129
3130         sched_submit_work(tsk);
3131         do {
3132                 preempt_disable();
3133                 __schedule();
3134                 sched_preempt_enable_no_resched();
3135         } while (need_resched());
3136 }
3137 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3138
3139 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3140 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3141 {
3142         /*
3143          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3144          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3145          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3146          * we find a better solution.
3147          *
3148          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3149          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3150          * too frequently to make sense yet.
3151          */
3152         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3153         schedule();
3154         exception_exit(prev_state);
3155 }
3156 #endif
3157
3158 /**
3159  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3160  *
3161  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3162  */
3163 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3164 {
3165         sched_preempt_enable_no_resched();
3166         schedule();
3167         preempt_disable();
3168 }
3169
3170 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3171 {
3172         do {
3173                 preempt_active_enter();
3174                 __schedule();
3175                 preempt_active_exit();
3176
3177                 /*
3178                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3179                  * between schedule and now.
3180                  */
3181         } while (need_resched());
3182 }
3183
3184 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3185 /*
3186  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3187  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3188  * occur there and call schedule directly.
3189  */
3190 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3191 {
3192         /*
3193          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3194          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3195          */
3196         if (likely(!preemptible()))
3197                 return;
3198
3199         preempt_schedule_common();
3200 }
3201 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3202 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3203
3204 /**
3205  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3206  *
3207  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3208  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3209  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3210  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3211  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3212  * to be called when the system is still in usermode.
3213  *
3214  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3215  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3216  * calling the scheduler.
3217  */
3218 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3219 {
3220         enum ctx_state prev_ctx;
3221
3222         if (likely(!preemptible()))
3223                 return;
3224
3225         do {
3226                 /*
3227                  * Use raw __prempt_count() ops that don't call function.
3228                  * We can't call functions before disabling preemption which
3229                  * disarm preemption tracing recursions.
3230                  */
3231                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3232                 barrier();
3233                 /*
3234                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3235                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3236                  * an infinite recursion.
3237                  */
3238                 prev_ctx = exception_enter();
3239                 __schedule();
3240                 exception_exit(prev_ctx);
3241
3242                 barrier();
3243                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3244         } while (need_resched());
3245 }
3246 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3247
3248 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3249
3250 /*
3251  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3252  * off of irq context.
3253  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3254  * protect us against recursive calling from irq.
3255  */
3256 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3257 {
3258         enum ctx_state prev_state;
3259
3260         /* Catch callers which need to be fixed */
3261         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3262
3263         prev_state = exception_enter();
3264
3265         do {
3266                 preempt_active_enter();
3267                 local_irq_enable();
3268                 __schedule();
3269                 local_irq_disable();
3270                 preempt_active_exit();
3271         } while (need_resched());
3272
3273         exception_exit(prev_state);
3274 }
3275
3276 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3277                           void *key)
3278 {
3279         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3280 }
3281 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3282
3283 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3284
3285 /*
3286  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3287  * @p: task
3288  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3289  *
3290  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3291  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3292  *
3293  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3294  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3295  */
3296 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3297 {
3298         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
3299         struct rq *rq;
3300         const struct sched_class *prev_class;
3301
3302         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3303
3304         rq = __task_rq_lock(p);
3305
3306         /*
3307          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3308          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3309          *
3310          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3311          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3312          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3313          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3314          * with interrupts disabled and will complete the lock
3315          * protected section without being interrupted. So there is no
3316          * real need to boost.
3317          */
3318         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3319                 WARN_ON(p != rq->curr);
3320                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3321                 goto out_unlock;
3322         }
3323
3324         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3325         oldprio = p->prio;
3326         prev_class = p->sched_class;
3327         queued = task_on_rq_queued(p);
3328         running = task_current(rq, p);
3329         if (queued)
3330                 dequeue_task(rq, p, 0);
3331         if (running)
3332                 put_prev_task(rq, p);
3333
3334         /*
3335          * Boosting condition are:
3336          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3337          *      --> -dl task blocks on mutex A
3338          *
3339          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3340          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3341          *          running task
3342          */
3343         if (dl_prio(prio)) {
3344                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3345                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3346                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3347                         p->dl.dl_boosted = 1;
3348                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3349                 } else
3350                         p->dl.dl_boosted = 0;
3351                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3352         } else if (rt_prio(prio)) {
3353                 if (dl_prio(oldprio))
3354                         p->dl.dl_boosted = 0;
3355                 if (oldprio < prio)
3356                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3357                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3358         } else {
3359                 if (dl_prio(oldprio))
3360                         p->dl.dl_boosted = 0;
3361                 if (rt_prio(oldprio))
3362                         p->rt.timeout = 0;
3363                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3364         }
3365
3366         p->prio = prio;
3367
3368         if (running)
3369                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3370         if (queued)
3371                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3372
3373         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3374 out_unlock:
3375         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3376         __task_rq_unlock(rq);
3377
3378         balance_callback(rq);
3379         preempt_enable();
3380 }
3381 #endif
3382
3383 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3384 {
3385         int old_prio, delta, queued;
3386         unsigned long flags;
3387         struct rq *rq;
3388
3389         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3390                 return;
3391         /*
3392          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3393          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3394          */
3395         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3396         /*
3397          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3398          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3399          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3400          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3401          */
3402         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3403                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3404                 goto out_unlock;
3405         }
3406         queued = task_on_rq_queued(p);
3407         if (queued)
3408                 dequeue_task(rq, p, 0);
3409
3410         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3411         set_load_weight(p);
3412         old_prio = p->prio;
3413         p->prio = effective_prio(p);
3414         delta = p->prio - old_prio;
3415
3416         if (queued) {
3417                 enqueue_task(rq, p, 0);
3418                 /*
3419                  * If the task increased its priority or is running and
3420                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3421                  */
3422                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3423                         resched_curr(rq);
3424         }
3425 out_unlock:
3426         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3427 }
3428 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3429
3430 /*
3431  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3432  * @p: task
3433  * @nice: nice value
3434  */
3435 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3436 {
3437         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3438         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3439
3440         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3441                 capable(CAP_SYS_NICE));
3442 }
3443
3444 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3445
3446 /*
3447  * sys_nice - change the priority of the current process.
3448  * @increment: priority increment
3449  *
3450  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3451  * does similar things.
3452  */
3453 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3454 {
3455         long nice, retval;
3456
3457         /*
3458          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3459          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3460          * and we have a single winner.
3461          */
3462         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3463         nice = task_nice(current) + increment;
3464
3465         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3466         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3467                 return -EPERM;
3468
3469         retval = security_task_setnice(current, nice);
3470         if (retval)
3471                 return retval;
3472
3473         set_user_nice(current, nice);
3474         return 0;
3475 }
3476
3477 #endif
3478
3479 /**
3480  * task_prio - return the priority value of a given task.
3481  * @p: the task in question.
3482  *
3483  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3484  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3485  * around 0, value goes from -16 to +15.
3486  */
3487 int task_prio(const struct task_struct *p)
3488 {
3489         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3490 }
3491
3492 /**
3493  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3494  * @cpu: the processor in question.
3495  *
3496  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3497  */
3498 int idle_cpu(int cpu)
3499 {
3500         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3501
3502         if (rq->curr != rq->idle)
3503                 return 0;
3504
3505         if (rq->nr_running)
3506                 return 0;
3507
3508 #ifdef CONFIG_SMP
3509         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3510                 return 0;
3511 #endif
3512
3513         return 1;
3514 }
3515
3516 /**
3517  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3518  * @cpu: the processor in question.
3519  *
3520  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3521  */
3522 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3523 {
3524         return cpu_rq(cpu)->idle;
3525 }
3526
3527 /**
3528  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3529  * @pid: the pid in question.
3530  *
3531  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3532  */
3533 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3534 {
3535         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3536 }
3537
3538 /*
3539  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3540  * SCHED_DEADLINE task.
3541  *
3542  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3543  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3544  * for the first time with its new policy.
3545  */
3546 static void
3547 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3548 {
3549         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3550
3551         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3552         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3553         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3554         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3555         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3556
3557         /*
3558          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3559          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3560          *
3561          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3562          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3563          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3564          * amount.
3565          *
3566          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3567          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3568          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3569          * before the current scheduling deadline.
3570          *
3571          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3572          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3573          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3574          * consume more than promised.
3575          */
3576 }
3577
3578 /*
3579  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3580  * it calls know not to change it.
3581  */
3582 #define SETPARAM_POLICY -1
3583
3584 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3585                 const struct sched_attr *attr)
3586 {
3587         int policy = attr->sched_policy;
3588
3589         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3590                 policy = p->policy;
3591
3592         p->policy = policy;
3593
3594         if (dl_policy(policy))
3595                 __setparam_dl(p, attr);
3596         else if (fair_policy(policy))
3597                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3598
3599         /*
3600          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3601          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3602          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3603          */
3604         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3605         p->normal_prio = normal_prio(p);
3606         set_load_weight(p);
3607 }
3608
3609 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3610 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3611                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3612 {
3613         __setscheduler_params(p, attr);
3614
3615         /*
3616          * Keep a potential priority boosting if called from
3617          * sched_setscheduler().
3618          */
3619         if (keep_boost)
3620                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3621         else
3622                 p->prio = normal_prio(p);
3623
3624         if (dl_prio(p->prio))
3625                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3626         else if (rt_prio(p->prio))
3627                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3628         else
3629                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3630 }
3631
3632 static void
3633 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3634 {
3635         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3636
3637         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3638         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3639         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3640         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3641         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3642 }
3643
3644 /*
3645  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3646  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3647  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3648  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3649  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3650  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3651  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3652  * sched_period, as the latter can be zero).
3653  */
3654 static bool
3655 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3656 {
3657         /* deadline != 0 */
3658         if (attr->sched_deadline == 0)
3659                 return false;
3660
3661         /*
3662          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3663          * that big.
3664          */
3665         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3666                 return false;
3667
3668         /*
3669          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3670          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3671          */
3672         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3673             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3674                 return false;
3675
3676         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3677         if ((attr->sched_period != 0 &&
3678              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3679             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3680                 return false;
3681
3682         return true;
3683 }
3684
3685 /*
3686  * check the target process has a UID that matches the current process's
3687  */
3688 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3689 {
3690         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3691         bool match;
3692
3693         rcu_read_lock();
3694         pcred = __task_cred(p);
3695         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3696                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3697         rcu_read_unlock();
3698         return match;
3699 }
3700
3701 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3702                 const struct sched_attr *attr)
3703 {
3704         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3705
3706         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3707                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3708                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3709                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3710                 return true;
3711
3712         return false;
3713 }
3714
3715 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3716                                 const struct sched_attr *attr,
3717                                 bool user, bool pi)
3718 {
3719         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3720                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3721         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3722         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3723         unsigned long flags;
3724         const struct sched_class *prev_class;
3725         struct rq *rq;
3726         int reset_on_fork;
3727
3728         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3729         BUG_ON(in_interrupt());
3730 recheck:
3731         /* double check policy once rq lock held */
3732         if (policy < 0) {
3733                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3734                 policy = oldpolicy = p->policy;
3735         } else {
3736                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3737
3738                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3739                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3740                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3741                                 policy != SCHED_IDLE)
3742                         return -EINVAL;
3743         }
3744
3745         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3746                 return -EINVAL;
3747
3748         /*
3749          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3750          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3751          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3752          */
3753         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3754             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3755                 return -EINVAL;
3756         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3757             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3758                 return -EINVAL;
3759
3760         /*
3761          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3762          */
3763         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3764                 if (fair_policy(policy)) {
3765                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3766                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3767                                 return -EPERM;
3768                 }
3769
3770                 if (rt_policy(policy)) {
3771                         unsigned long rlim_rtprio =
3772                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3773
3774                         /* can't set/change the rt policy */
3775                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3776                                 return -EPERM;
3777
3778                         /* can't increase priority */
3779                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3780                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3781                                 return -EPERM;
3782                 }
3783
3784                  /*
3785                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3786                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3787                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3788                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3789                   */
3790                 if (dl_policy(policy))
3791                         return -EPERM;
3792
3793                 /*
3794                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3795                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3796                  */
3797                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3798                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3799                                 return -EPERM;
3800                 }
3801
3802                 /* can't change other user's priorities */
3803                 if (!check_same_owner(p))
3804                         return -EPERM;
3805
3806                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3807                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3808                         return -EPERM;
3809         }
3810
3811         if (user) {
3812                 retval = security_task_setscheduler(p);
3813                 if (retval)
3814                         return retval;
3815         }
3816
3817         /*
3818          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3819          * changing the priority of the task:
3820          *
3821          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3822          * runqueue lock must be held.
3823          */
3824         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3825
3826         /*
3827          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3828          */
3829         if (p == rq->stop) {
3830                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3831                 return -EINVAL;
3832         }
3833
3834         /*
3835          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3836          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3837          */
3838         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3839                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3840                         goto change;
3841                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3842                         goto change;
3843                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3844                         goto change;
3845
3846                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3847                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3848                 return 0;
3849         }
3850 change:
3851
3852         if (user) {
3853 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3854                 /*
3855                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3856                  * assigned.
3857                  */
3858                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3859                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3860                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3861                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3862                         return -EPERM;
3863                 }
3864 #endif
3865 #ifdef CONFIG_SMP
3866                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3867                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3868
3869                         /*
3870                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3871                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3872                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3873                          */
3874                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3875                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3876                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3877                                 return -EPERM;
3878                         }
3879                 }
3880 #endif
3881         }
3882
3883         /* recheck policy now with rq lock held */
3884         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3885                 policy = oldpolicy = -1;
3886                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3887                 goto recheck;
3888         }
3889
3890         /*
3891          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3892          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3893          * is available.
3894          */
3895         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3896                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3897                 return -EBUSY;
3898         }
3899
3900         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3901         oldprio = p->prio;
3902
3903         if (pi) {
3904                 /*
3905                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
3906                  * effective priority is unchanged, we just store the new
3907                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3908                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
3909                  * itself.
3910                  */
3911                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
3912                 if (new_effective_prio == oldprio) {
3913                         __setscheduler_params(p, attr);
3914                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3915                         return 0;
3916                 }
3917         }
3918
3919         queued = task_on_rq_queued(p);
3920         running = task_current(rq, p);
3921         if (queued)
3922                 dequeue_task(rq, p, 0);
3923         if (running)
3924                 put_prev_task(rq, p);
3925
3926         prev_class = p->sched_class;
3927         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
3928
3929         if (running)
3930                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3931         if (queued) {
3932                 /*
3933                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3934                  * increased (user space view).
3935                  */
3936                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3937         }
3938
3939         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3940         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3941         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3942
3943         if (pi)
3944                 rt_mutex_adjust_pi(p);
3945
3946         /*
3947          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
3948          */
3949         balance_callback(rq);
3950         preempt_enable();
3951
3952         return 0;
3953 }
3954
3955 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3956                                const struct sched_param *param, bool check)
3957 {
3958         struct sched_attr attr = {
3959                 .sched_policy   = policy,
3960                 .sched_priority = param->sched_priority,
3961                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3962         };
3963
3964         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3965         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3966                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3967                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3968                 attr.sched_policy = policy;
3969         }
3970
3971         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
3972 }
3973 /**
3974  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3975  * @p: the task in question.
3976  * @policy: new policy.
3977  * @param: structure containing the new RT priority.
3978  *
3979  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3980  *
3981  * NOTE that the task may be already dead.
3982  */
3983 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3984                        const struct sched_param *param)
3985 {
3986         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3987 }
3988 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3989
3990 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3991 {
3992         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
3993 }
3994 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3995
3996 /**
3997  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3998  * @p: the task in question.
3999  * @policy: new policy.
4000  * @param: structure containing the new RT priority.
4001  *
4002  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4003  * current context has permission.  For example, this is needed in
4004  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4005  * but our caller might not have that capability.
4006  *
4007  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4008  */
4009 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4010                                const struct sched_param *param)
4011 {
4012         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4013 }
4014
4015 static int
4016 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4017 {
4018         struct sched_param lparam;
4019         struct task_struct *p;
4020         int retval;
4021
4022         if (!param || pid < 0)
4023                 return -EINVAL;
4024         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4025                 return -EFAULT;
4026
4027         rcu_read_lock();
4028         retval = -ESRCH;
4029         p = find_process_by_pid(pid);
4030         if (p != NULL)
4031                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4032         rcu_read_unlock();
4033
4034         return retval;
4035 }
4036
4037 /*
4038  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4039  */
4040 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4041                            struct sched_attr *attr)
4042 {
4043         u32 size;
4044         int ret;
4045
4046         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4047                 return -EFAULT;
4048
4049         /*
4050          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4051          */
4052         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4053
4054         ret = get_user(size, &uattr->size);
4055         if (ret)
4056                 return ret;
4057
4058         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4059                 goto err_size;
4060
4061         if (!size)              /* abi compat */
4062                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4063
4064         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4065                 goto err_size;
4066
4067         /*
4068          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4069          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4070          * user-space does not rely on any kernel feature
4071          * extensions we dont know about yet.
4072          */
4073         if (size > sizeof(*attr)) {
4074                 unsigned char __user *addr;
4075                 unsigned char __user *end;
4076                 unsigned char val;
4077
4078                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4079                 end  = (void __user *)uattr + size;
4080
4081                 for (; addr < end; addr++) {
4082                         ret = get_user(val, addr);
4083                         if (ret)
4084                                 return ret;
4085                         if (val)
4086                                 goto err_size;
4087                 }
4088                 size = sizeof(*attr);
4089         }
4090
4091         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4092         if (ret)
4093                 return -EFAULT;
4094
4095         /*
4096          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4097          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4098          */
4099         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4100
4101         return 0;
4102
4103 err_size:
4104         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4105         return -E2BIG;
4106 }
4107
4108 /**
4109  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4110  * @pid: the pid in question.
4111  * @policy: new policy.
4112  * @param: structure containing the new RT priority.
4113  *
4114  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4115  */
4116 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4117                 struct sched_param __user *, param)
4118 {
4119         /* negative values for policy are not valid */
4120         if (policy < 0)
4121                 return -EINVAL;
4122
4123         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4124 }
4125
4126 /**
4127  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4128  * @pid: the pid in question.
4129  * @param: structure containing the new RT priority.
4130  *
4131  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4132  */
4133 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4134 {
4135         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4136 }
4137
4138 /**
4139  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4140  * @pid: the pid in question.
4141  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4142  * @flags: for future extension.
4143  */
4144 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4145                                unsigned int, flags)
4146 {
4147         struct sched_attr attr;
4148         struct task_struct *p;
4149         int retval;
4150
4151         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4152                 return -EINVAL;
4153
4154         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4155         if (retval)
4156                 return retval;
4157
4158         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4159                 return -EINVAL;
4160
4161         rcu_read_lock();
4162         retval = -ESRCH;
4163         p = find_process_by_pid(pid);
4164         if (p != NULL)
4165                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4166         rcu_read_unlock();
4167
4168         return retval;
4169 }
4170
4171 /**
4172  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4173  * @pid: the pid in question.
4174  *
4175  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4176  * code.
4177  */
4178 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4179 {
4180         struct task_struct *p;
4181         int retval;
4182
4183         if (pid < 0)
4184                 return -EINVAL;
4185
4186         retval = -ESRCH;
4187         rcu_read_lock();
4188         p = find_process_by_pid(pid);
4189         if (p) {
4190                 retval = security_task_getscheduler(p);
4191                 if (!retval)
4192                         retval = p->policy
4193                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4194         }
4195         rcu_read_unlock();
4196         return retval;
4197 }
4198
4199 /**
4200  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4201  * @pid: the pid in question.
4202  * @param: structure containing the RT priority.
4203  *
4204  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4205  * code.
4206  */
4207 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4208 {
4209         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4210         struct task_struct *p;
4211         int retval;
4212
4213         if (!param || pid < 0)
4214                 return -EINVAL;
4215
4216         rcu_read_lock();
4217         p = find_process_by_pid(pid);
4218         retval = -ESRCH;
4219         if (!p)
4220                 goto out_unlock;
4221
4222         retval = security_task_getscheduler(p);
4223         if (retval)
4224                 goto out_unlock;
4225
4226         if (task_has_rt_policy(p))
4227                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4228         rcu_read_unlock();
4229
4230         /*
4231          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4232          */
4233         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4234
4235         return retval;
4236
4237 out_unlock:
4238         rcu_read_unlock();
4239         return retval;
4240 }
4241
4242 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4243                            struct sched_attr *attr,
4244                            unsigned int usize)
4245 {
4246         int ret;
4247
4248         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4249                 return -EFAULT;
4250
4251         /*
4252          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4253          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4254          * user-space does not get uncomplete information.
4255          */
4256         if (usize < sizeof(*attr)) {
4257                 unsigned char *addr;
4258                 unsigned char *end;
4259
4260                 addr = (void *)attr + usize;
4261                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4262
4263                 for (; addr < end; addr++) {
4264                         if (*addr)
4265                                 return -EFBIG;
4266                 }
4267
4268                 attr->size = usize;
4269         }
4270
4271         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4272         if (ret)
4273                 return -EFAULT;
4274
4275         return 0;
4276 }
4277
4278 /**
4279  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4280  * @pid: the pid in question.
4281  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4282  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4283  * @flags: for future extension.
4284  */
4285 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4286                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4287 {
4288         struct sched_attr attr = {
4289                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4290         };
4291         struct task_struct *p;
4292         int retval;
4293
4294         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4295             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4296                 return -EINVAL;
4297
4298         rcu_read_lock();
4299         p = find_process_by_pid(pid);
4300         retval = -ESRCH;
4301         if (!p)
4302                 goto out_unlock;
4303
4304         retval = security_task_getscheduler(p);
4305         if (retval)
4306                 goto out_unlock;
4307
4308         attr.sched_policy = p->policy;
4309         if (p->sched_reset_on_fork)
4310                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4311         if (task_has_dl_policy(p))
4312                 __getparam_dl(p, &attr);
4313         else if (task_has_rt_policy(p))
4314                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4315         else
4316                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4317
4318         rcu_read_unlock();
4319
4320         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4321         return retval;
4322
4323 out_unlock:
4324         rcu_read_unlock();
4325         return retval;
4326 }
4327
4328 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4329 {
4330         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4331         struct task_struct *p;
4332         int retval;
4333
4334         rcu_read_lock();
4335
4336         p = find_process_by_pid(pid);
4337         if (!p) {
4338                 rcu_read_unlock();
4339                 return -ESRCH;
4340         }
4341
4342         /* Prevent p going away */
4343         get_task_struct(p);
4344         rcu_read_unlock();
4345
4346         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4347                 retval = -EINVAL;
4348                 goto out_put_task;
4349         }
4350         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4351                 retval = -ENOMEM;
4352                 goto out_put_task;
4353         }
4354         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4355                 retval = -ENOMEM;
4356                 goto out_free_cpus_allowed;
4357         }
4358         retval = -EPERM;
4359         if (!check_same_owner(p)) {
4360                 rcu_read_lock();
4361                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4362                         rcu_read_unlock();
4363                         goto out_free_new_mask;
4364                 }
4365                 rcu_read_unlock();
4366         }
4367
4368         retval = security_task_setscheduler(p);
4369         if (retval)
4370                 goto out_free_new_mask;
4371
4372
4373         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4374         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4375
4376         /*
4377          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4378          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4379          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4380          * root_domain.
4381          */
4382 #ifdef CONFIG_SMP
4383         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4384                 rcu_read_lock();
4385                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4386                         retval = -EBUSY;
4387                         rcu_read_unlock();
4388                         goto out_free_new_mask;
4389                 }
4390                 rcu_read_unlock();
4391         }
4392 #endif
4393 again:
4394         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4395
4396         if (!retval) {
4397                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4398                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4399                         /*
4400                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4401                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4402                          * cpuset's cpus_allowed
4403                          */
4404                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4405                         goto again;
4406                 }
4407         }
4408 out_free_new_mask:
4409         free_cpumask_var(new_mask);
4410 out_free_cpus_allowed:
4411         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4412 out_put_task:
4413         put_task_struct(p);
4414         return retval;
4415 }
4416
4417 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4418                              struct cpumask *new_mask)
4419 {
4420         if (len < cpumask_size())
4421                 cpumask_clear(new_mask);
4422         else if (len > cpumask_size())
4423                 len = cpumask_size();
4424
4425         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4426 }
4427
4428 /**
4429  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4430  * @pid: pid of the process
4431  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4432  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4433  *
4434  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4435  */
4436 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4437                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4438 {
4439         cpumask_var_t new_mask;
4440         int retval;
4441
4442         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4443                 return -ENOMEM;
4444
4445         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4446         if (retval == 0)
4447                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4448         free_cpumask_var(new_mask);
4449         return retval;
4450 }
4451
4452 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4453 {
4454         struct task_struct *p;
4455         unsigned long flags;
4456         int retval;
4457
4458         rcu_read_lock();
4459
4460         retval = -ESRCH;
4461         p = find_process_by_pid(pid);
4462         if (!p)
4463                 goto out_unlock;
4464
4465         retval = security_task_getscheduler(p);
4466         if (retval)
4467                 goto out_unlock;
4468
4469         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4470         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4471         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4472
4473 out_unlock:
4474         rcu_read_unlock();
4475
4476         return retval;
4477 }
4478
4479 /**
4480  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4481  * @pid: pid of the process
4482  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4483  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4484  *
4485  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4486  */
4487 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4488                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4489 {
4490         int ret;
4491         cpumask_var_t mask;
4492
4493         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4494                 return -EINVAL;
4495         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4496                 return -EINVAL;
4497
4498         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4499                 return -ENOMEM;
4500
4501         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4502         if (ret == 0) {
4503                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4504
4505                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4506                         ret = -EFAULT;
4507                 else
4508                         ret = retlen;
4509         }
4510         free_cpumask_var(mask);
4511
4512         return ret;
4513 }
4514
4515 /**
4516  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4517  *
4518  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4519  * other threads running on this CPU then this function will return.
4520  *
4521  * Return: 0.
4522  */
4523 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4524 {
4525         struct rq *rq = this_rq_lock();
4526
4527         schedstat_inc(rq, yld_count);
4528         current->sched_class->yield_task(rq);
4529
4530         /*
4531          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4532          * no need to preempt or enable interrupts:
4533          */
4534         __release(rq->lock);
4535         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4536         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4537         sched_preempt_enable_no_resched();
4538
4539         schedule();
4540
4541         return 0;
4542 }
4543
4544 int __sched _cond_resched(void)
4545 {
4546         if (should_resched(0)) {
4547                 preempt_schedule_common();
4548                 return 1;
4549         }
4550         return 0;
4551 }
4552 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4553
4554 /*
4555  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4556  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4557  *
4558  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4559  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4560  * spin_unlock(), once by hand).
4561  */
4562 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4563 {
4564         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4565         int ret = 0;
4566
4567         lockdep_assert_held(lock);
4568
4569         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4570                 spin_unlock(lock);
4571                 if (resched)
4572                         preempt_schedule_common();
4573                 else
4574                         cpu_relax();
4575                 ret = 1;
4576                 spin_lock(lock);
4577         }
4578         return ret;
4579 }
4580 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4581
4582 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4583 {
4584         BUG_ON(!in_softirq());
4585
4586         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4587                 local_bh_enable();
4588                 preempt_schedule_common();
4589                 local_bh_disable();
4590                 return 1;
4591         }
4592         return 0;
4593 }
4594 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4595
4596 /**
4597  * yield - yield the current processor to other threads.
4598  *
4599  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4600  *
4601  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4602  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4603  * it, its already broken.
4604  *
4605  * Typical broken usage is:
4606  *
4607  * while (!event)
4608  *      yield();
4609  *
4610  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4611  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4612  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4613  *
4614  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4615  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4616  * If you still want to use yield(), do not!
4617  */
4618 void __sched yield(void)
4619 {
4620         set_current_state(TASK_RUNNING);
4621         sys_sched_yield();
4622 }
4623 EXPORT_SYMBOL(yield);
4624
4625 /**
4626  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4627  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4628  * processor it's on.
4629  * @p: target task
4630  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4631  *
4632  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4633  * can't go away on us before we can do any checks.
4634  *
4635  * Return:
4636  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4637  *      false (0) if we failed to boost the target.
4638  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4639  */
4640 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4641 {
4642         struct task_struct *curr = current;
4643         struct rq *rq, *p_rq;
4644         unsigned long flags;
4645         int yielded = 0;
4646
4647         local_irq_save(flags);
4648         rq = this_rq();
4649
4650 again:
4651         p_rq = task_rq(p);
4652         /*
4653          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4654          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4655          */
4656         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4657                 yielded = -ESRCH;
4658                 goto out_irq;
4659         }
4660
4661         double_rq_lock(rq, p_rq);
4662         if (task_rq(p) != p_rq) {
4663                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4664                 goto again;
4665         }
4666
4667         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4668                 goto out_unlock;
4669
4670         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4671                 goto out_unlock;
4672
4673         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4674                 goto out_unlock;
4675
4676         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4677         if (yielded) {
4678                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4679                 /*
4680                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4681                  * fairness.
4682                  */
4683                 if (preempt && rq != p_rq)
4684                         resched_curr(p_rq);
4685         }
4686
4687 out_unlock:
4688         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4689 out_irq:
4690         local_irq_restore(flags);
4691
4692         if (yielded > 0)
4693                 schedule();
4694
4695         return yielded;
4696 }
4697 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4698
4699 /*
4700  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4701  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4702  */
4703 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4704 {
4705         int old_iowait = current->in_iowait;
4706         struct rq *rq;
4707         long ret;
4708
4709         current->in_iowait = 1;
4710         blk_schedule_flush_plug(current);
4711
4712         delayacct_blkio_start();
4713         rq = raw_rq();
4714         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4715         ret = schedule_timeout(timeout);
4716         current->in_iowait = old_iowait;
4717         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4718         delayacct_blkio_end();
4719
4720         return ret;
4721 }
4722 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4723
4724 /**
4725  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4726  * @policy: scheduling class.
4727  *
4728  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4729  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4730  * On failure, a negative error code is returned.
4731  */
4732 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4733 {
4734         int ret = -EINVAL;
4735
4736         switch (policy) {
4737         case SCHED_FIFO:
4738         case SCHED_RR:
4739                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4740                 break;
4741         case SCHED_DEADLINE:
4742         case SCHED_NORMAL:
4743         case SCHED_BATCH:
4744         case SCHED_IDLE:
4745                 ret = 0;
4746                 break;
4747         }
4748         return ret;
4749 }
4750
4751 /**
4752  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4753  * @policy: scheduling class.
4754  *
4755  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4756  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4757  * On failure, a negative error code is returned.
4758  */
4759 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4760 {
4761         int ret = -EINVAL;
4762
4763         switch (policy) {
4764         case SCHED_FIFO:
4765         case SCHED_RR:
4766                 ret = 1;
4767                 break;
4768         case SCHED_DEADLINE:
4769         case SCHED_NORMAL:
4770         case SCHED_BATCH:
4771         case SCHED_IDLE:
4772                 ret = 0;
4773         }
4774         return ret;
4775 }
4776
4777 /**
4778  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4779  * @pid: pid of the process.
4780  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4781  *
4782  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4783  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4784  *
4785  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4786  * an error code.
4787  */
4788 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4789                 struct timespec __user *, interval)
4790 {
4791         struct task_struct *p;
4792         unsigned int time_slice;
4793         unsigned long flags;
4794         struct rq *rq;
4795         int retval;
4796         struct timespec t;
4797
4798         if (pid < 0)
4799                 return -EINVAL;
4800
4801         retval = -ESRCH;
4802         rcu_read_lock();
4803         p = find_process_by_pid(pid);
4804         if (!p)
4805                 goto out_unlock;
4806
4807         retval = security_task_getscheduler(p);
4808         if (retval)
4809                 goto out_unlock;
4810
4811         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4812         time_slice = 0;
4813         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4814                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4815         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4816
4817         rcu_read_unlock();
4818         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4819         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4820         return retval;
4821
4822 out_unlock:
4823         rcu_read_unlock();
4824         return retval;
4825 }
4826
4827 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4828
4829 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4830 {
4831         unsigned long free = 0;
4832         int ppid;
4833         unsigned long state = p->state;
4834
4835         if (state)
4836                 state = __ffs(state) + 1;
4837         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4838                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4839 #if BITS_PER_LONG == 32
4840         if (state == TASK_RUNNING)
4841                 printk(KERN_CONT " running  ");
4842         else
4843                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4844 #else
4845         if (state == TASK_RUNNING)
4846                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4847         else
4848                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4849 #endif
4850 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4851         free = stack_not_used(p);
4852 #endif
4853         ppid = 0;
4854         rcu_read_lock();
4855         if (pid_alive(p))
4856                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4857         rcu_read_unlock();
4858         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4859                 task_pid_nr(p), ppid,
4860                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4861
4862         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4863         show_stack(p, NULL);
4864 }
4865
4866 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4867 {
4868         struct task_struct *g, *p;
4869
4870 #if BITS_PER_LONG == 32
4871         printk(KERN_INFO
4872                 "  task                PC stack   pid father\n");
4873 #else
4874         printk(KERN_INFO
4875                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4876 #endif
4877         rcu_read_lock();
4878         for_each_process_thread(g, p) {
4879                 /*
4880                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4881                  * console might take a lot of time:
4882                  */
4883                 touch_nmi_watchdog();
4884                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4885                         sched_show_task(p);
4886         }
4887
4888         touch_all_softlockup_watchdogs();
4889
4890 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4891         sysrq_sched_debug_show();
4892 #endif
4893         rcu_read_unlock();
4894         /*
4895          * Only show locks if all tasks are dumped:
4896          */
4897         if (!state_filter)
4898                 debug_show_all_locks();
4899 }
4900
4901 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4902 {
4903         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4904 }
4905
4906 /**
4907  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4908  * @idle: task in question
4909  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4910  *
4911  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4912  * flag, to make booting more robust.
4913  */
4914 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4915 {
4916         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4917         unsigned long flags;
4918
4919         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
4920         raw_spin_lock(&rq->lock);
4921
4922         __sched_fork(0, idle);
4923         idle->state = TASK_RUNNING;
4924         idle->se.exec_start = sched_clock();
4925
4926         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4927         /*
4928          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4929          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4930          * lockdep check in task_group() will fail.
4931          *
4932          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4933          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4934          *
4935          * Silence PROVE_RCU
4936          */
4937         rcu_read_lock();
4938         __set_task_cpu(idle, cpu);
4939         rcu_read_unlock();
4940
4941         rq->curr = rq->idle = idle;
4942         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4943 #if defined(CONFIG_SMP)
4944         idle->on_cpu = 1;
4945 #endif
4946         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4947         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
4948
4949         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4950         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4951
4952         /*
4953          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4954          */
4955         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4956         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4957         vtime_init_idle(idle, cpu);
4958 #if defined(CONFIG_SMP)
4959         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4960 #endif
4961 }
4962
4963 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
4964                               const struct cpumask *trial)
4965 {
4966         int ret = 1, trial_cpus;
4967         struct dl_bw *cur_dl_b;
4968         unsigned long flags;
4969
4970         if (!cpumask_weight(cur))
4971                 return ret;
4972
4973         rcu_read_lock_sched();
4974         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
4975         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
4976
4977         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
4978         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
4979             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
4980                 ret = 0;
4981         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
4982         rcu_read_unlock_sched();
4983
4984         return ret;
4985 }
4986
4987 int task_can_attach(struct task_struct *p,
4988                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
4989 {
4990         int ret = 0;
4991
4992         /*
4993          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
4994          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
4995          * affinity and isolating such threads by their set of
4996          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
4997          * applicable for such threads.  This prevents checking for
4998          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
4999          * before cpus_allowed may be changed.
5000          */
5001         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5002                 ret = -EINVAL;
5003                 goto out;
5004         }
5005
5006 #ifdef CONFIG_SMP
5007         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5008                                               cs_cpus_allowed)) {
5009                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5010                                                         cs_cpus_allowed);
5011                 struct dl_bw *dl_b;
5012                 bool overflow;
5013                 int cpus;
5014                 unsigned long flags;
5015
5016                 rcu_read_lock_sched();
5017                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5018                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5019                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5020                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5021                 if (overflow)
5022                         ret = -EBUSY;
5023                 else {
5024                         /*
5025                          * We reserve space for this task in the destination
5026                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5027                          * We will free resources in the source root_domain
5028                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5029                          */
5030                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5031                 }
5032                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5033                 rcu_read_unlock_sched();
5034
5035         }
5036 #endif
5037 out:
5038         return ret;
5039 }
5040
5041 #ifdef CONFIG_SMP
5042
5043 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5044 /* Migrate current task p to target_cpu */
5045 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5046 {
5047         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5048         int curr_cpu = task_cpu(p);
5049
5050         if (curr_cpu == target_cpu)
5051                 return 0;
5052
5053         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5054                 return -EINVAL;
5055
5056         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5057
5058         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5059         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5060 }
5061
5062 /*
5063  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5064  * tasks on the runqueues
5065  */
5066 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5067 {
5068         struct rq *rq;
5069         unsigned long flags;
5070         bool queued, running;
5071
5072         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5073         queued = task_on_rq_queued(p);
5074         running = task_current(rq, p);
5075
5076         if (queued)
5077                 dequeue_task(rq, p, 0);
5078         if (running)
5079                 put_prev_task(rq, p);
5080
5081         p->numa_preferred_nid = nid;
5082
5083         if (running)
5084                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5085         if (queued)
5086                 enqueue_task(rq, p, 0);
5087         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5088 }
5089 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5090
5091 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5092 /*
5093  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5094  * offline.
5095  */
5096 void idle_task_exit(void)
5097 {
5098         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5099
5100         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5101
5102         if (mm != &init_mm) {
5103                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5104                 finish_arch_post_lock_switch();
5105         }
5106         mmdrop(mm);
5107 }
5108
5109 /*
5110  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5111  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5112  * nr_active count is stable.
5113  *
5114  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5115  */
5116 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5117 {
5118         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5119         if (delta)
5120                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5121 }
5122
5123 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5124 {
5125 }
5126
5127 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5128         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5129 };
5130
5131 static struct task_struct fake_task = {
5132         /*
5133          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5134          */
5135         .prio = MAX_PRIO + 1,
5136         .sched_class = &fake_sched_class,
5137 };
5138
5139 /*
5140  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5141  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5142  *
5143  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5144  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5145  * because of lock validation efforts.
5146  */
5147 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5148 {
5149         struct rq *rq = dead_rq;
5150         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5151         int dest_cpu;
5152
5153         /*
5154          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5155          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5156          *
5157          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5158          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5159          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5160          * done here.
5161          */
5162         rq->stop = NULL;
5163
5164         /*
5165          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5166          * class method both need to have an up-to-date
5167          * value of rq->clock[_task]
5168          */
5169         update_rq_clock(rq);
5170
5171         for (;;) {
5172                 /*
5173                  * There's this thread running, bail when that's the only
5174                  * remaining thread.
5175                  */
5176                 if (rq->nr_running == 1)
5177                         break;
5178
5179                 /*
5180                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5181                  */
5182                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5183                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5184                 BUG_ON(!next);
5185                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5186
5187                 /*
5188                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5189                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5190                  * stabilizes the mask.
5191                  *
5192                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5193                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5194                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5195                  */
5196                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5197                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5198                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5199                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5200
5201                 /*
5202                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5203                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5204                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5205                  */
5206                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5207                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5208                         continue;
5209                 }
5210
5211                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5212                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5213
5214                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5215                 if (rq != dead_rq) {
5216                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5217                         rq = dead_rq;
5218                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5219                 }
5220                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5221         }
5222
5223         rq->stop = stop;
5224 }
5225 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5226
5227 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5228
5229 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5230         {
5231                 .procname       = "sched_domain",
5232                 .mode           = 0555,
5233         },
5234         {}
5235 };
5236
5237 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5238         {
5239                 .procname       = "kernel",
5240                 .mode           = 0555,
5241                 .child          = sd_ctl_dir,
5242         },
5243         {}
5244 };
5245
5246 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5247 {
5248         struct ctl_table *entry =
5249                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5250
5251         return entry;
5252 }
5253
5254 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5255 {
5256         struct ctl_table *entry;
5257
5258         /*
5259          * In the intermediate directories, both the child directory and
5260          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5261          * will always be set. In the lowest directory the names are
5262          * static strings and all have proc handlers.
5263          */
5264         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5265                 if (entry->child)
5266                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5267                 if (entry->proc_handler == NULL)
5268                         kfree(entry->procname);
5269         }
5270
5271         kfree(*tablep);
5272         *tablep = NULL;
5273 }
5274
5275 static int min_load_idx = 0;
5276 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5277
5278 static void
5279 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5280                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5281                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5282                 bool load_idx)
5283 {
5284         entry->procname = procname;
5285         entry->data = data;
5286         entry->maxlen = maxlen;
5287         entry->mode = mode;
5288         entry->proc_handler = proc_handler;
5289
5290         if (load_idx) {
5291                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5292                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5293         }
5294 }
5295
5296 static struct ctl_table *
5297 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5298 {
5299         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5300
5301         if (table == NULL)
5302                 return NULL;
5303
5304         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5305                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5306         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5307                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5308         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5309                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5310         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5311                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5312         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5313                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5314         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5315                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5316         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5317                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5318         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5319                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5320         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5321                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5322         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5323                 &sd->cache_nice_tries,
5324                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5325         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5326                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5327         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5328                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5329                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5330         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5331                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5332         /* &table[13] is terminator */
5333
5334         return table;
5335 }
5336
5337 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5338 {
5339         struct ctl_table *entry, *table;
5340         struct sched_domain *sd;
5341         int domain_num = 0, i;
5342         char buf[32];
5343
5344         for_each_domain(cpu, sd)
5345                 domain_num++;
5346         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5347         if (table == NULL)
5348                 return NULL;
5349
5350         i = 0;
5351         for_each_domain(cpu, sd) {
5352                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5353                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5354                 entry->mode = 0555;
5355                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5356                 entry++;
5357                 i++;
5358         }
5359         return table;
5360 }
5361
5362 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5363 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5364 {
5365         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5366         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5367         char buf[32];
5368
5369         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5370         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5371
5372         if (entry == NULL)
5373                 return;
5374
5375         for_each_possible_cpu(i) {
5376                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5377                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5378                 entry->mode = 0555;
5379                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5380                 entry++;
5381         }
5382
5383         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5384         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5385 }
5386
5387 /* may be called multiple times per register */
5388 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5389 {
5390         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5391         sd_sysctl_header = NULL;
5392         if (sd_ctl_dir[0].child)
5393                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5394 }
5395 #else
5396 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5397 {
5398 }
5399 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5400 {
5401 }
5402 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5403
5404 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5405 {
5406         if (!rq->online) {
5407                 const struct sched_class *class;
5408
5409                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5410                 rq->online = 1;
5411
5412                 for_each_class(class) {
5413                         if (class->rq_online)
5414                                 class->rq_online(rq);
5415                 }
5416         }
5417 }
5418
5419 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5420 {
5421         if (rq->online) {
5422                 const struct sched_class *class;
5423
5424                 for_each_class(class) {
5425                         if (class->rq_offline)
5426                                 class->rq_offline(rq);
5427                 }
5428
5429                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5430                 rq->online = 0;
5431         }
5432 }
5433
5434 /*
5435  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5436  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5437  */
5438 static int
5439 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5440 {
5441         int cpu = (long)hcpu;
5442         unsigned long flags;
5443         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5444
5445         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5446
5447         case CPU_UP_PREPARE:
5448                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5449                 break;
5450
5451         case CPU_ONLINE:
5452                 /* Update our root-domain */
5453                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5454                 if (rq->rd) {
5455                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5456
5457                         set_rq_online(rq);
5458                 }
5459                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5460                 break;
5461
5462 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5463         case CPU_DYING:
5464                 sched_ttwu_pending();
5465                 /* Update our root-domain */
5466                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5467                 if (rq->rd) {
5468                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5469                         set_rq_offline(rq);
5470                 }
5471                 migrate_tasks(rq);
5472                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5473                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5474                 break;
5475
5476         case CPU_DEAD:
5477                 calc_load_migrate(rq);
5478                 break;
5479 #endif
5480         }
5481
5482         update_max_interval();
5483
5484         return NOTIFY_OK;
5485 }
5486
5487 /*
5488  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5489  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5490  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5491  */
5492 static struct notifier_block migration_notifier = {
5493         .notifier_call = migration_call,
5494         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5495 };
5496
5497 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5498 {
5499         int cpu = smp_processor_id();
5500         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5501         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5502 }
5503
5504 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5505                                       unsigned long action, void *hcpu)
5506 {
5507         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5508         case CPU_STARTING:
5509                 set_cpu_rq_start_time();
5510                 return NOTIFY_OK;
5511         case CPU_ONLINE:
5512                 /*
5513                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5514                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5515                  * as active, which is essential from here on.
5516                  *
5517                  * Thus, fall-through and help the starting CPU along.
5518                  */
5519         case CPU_DOWN_FAILED:
5520                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5521                 return NOTIFY_OK;
5522         default:
5523                 return NOTIFY_DONE;
5524         }
5525 }
5526
5527 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5528                                         unsigned long action, void *hcpu)
5529 {
5530         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5531         case CPU_DOWN_PREPARE:
5532                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5533                 return NOTIFY_OK;
5534         default:
5535                 return NOTIFY_DONE;
5536         }
5537 }
5538
5539 static int __init migration_init(void)
5540 {
5541         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5542         int err;
5543
5544         /* Initialize migration for the boot CPU */
5545         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5546         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5547         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5548         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5549
5550         /* Register cpu active notifiers */
5551         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5552         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5553
5554         return 0;
5555 }
5556 early_initcall(migration_init);
5557
5558 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5559
5560 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5561
5562 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5563
5564 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5565 {
5566         sched_debug_enabled = 1;
5567
5568         return 0;
5569 }
5570 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5571
5572 static inline bool sched_debug(void)
5573 {
5574         return sched_debug_enabled;
5575 }
5576
5577 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5578                                   struct cpumask *groupmask)
5579 {
5580         struct sched_group *group = sd->groups;
5581
5582         cpumask_clear(groupmask);
5583
5584         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5585
5586         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5587                 printk("does not load-balance\n");
5588                 if (sd->parent)
5589                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5590                                         " has parent");
5591                 return -1;
5592         }
5593
5594         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5595                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5596
5597         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5598                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5599                                 "CPU%d\n", cpu);
5600         }
5601         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5602                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5603                                 " CPU%d\n", cpu);
5604         }
5605
5606         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5607         do {
5608                 if (!group) {
5609                         printk("\n");
5610                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5611                         break;
5612                 }
5613
5614                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5615                         printk(KERN_CONT "\n");
5616                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5617                         break;
5618                 }
5619
5620                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5621                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5622                         printk(KERN_CONT "\n");
5623                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5624                         break;
5625                 }
5626
5627                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5628
5629                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5630                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5631                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5632                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5633                                 group->sgc->capacity);
5634                 }
5635
5636                 group = group->next;
5637         } while (group != sd->groups);
5638         printk(KERN_CONT "\n");
5639
5640         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5641                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5642
5643         if (sd->parent &&
5644             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5645                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5646                         "of domain->span\n");
5647         return 0;
5648 }
5649
5650 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5651 {
5652         int level = 0;
5653
5654         if (!sched_debug_enabled)
5655                 return;
5656
5657         if (!sd) {
5658                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5659                 return;
5660         }
5661
5662         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5663
5664         for (;;) {
5665                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5666                         break;
5667                 level++;
5668                 sd = sd->parent;
5669                 if (!sd)
5670                         break;
5671         }
5672 }
5673 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5674 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5675 static inline bool sched_debug(void)
5676 {
5677         return false;
5678 }
5679 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5680
5681 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5682 {
5683         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5684                 return 1;
5685
5686         /* Following flags need at least 2 groups */
5687         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5688                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5689                          SD_BALANCE_FORK |
5690                          SD_BALANCE_EXEC |
5691                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5692                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5693                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5694                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5695                         return 0;
5696         }
5697
5698         /* Following flags don't use groups */
5699         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5700                 return 0;
5701
5702         return 1;
5703 }
5704
5705 static int
5706 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5707 {
5708         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5709
5710         if (sd_degenerate(parent))
5711                 return 1;
5712
5713         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5714                 return 0;
5715
5716         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5717         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5718                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5719                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5720                                 SD_BALANCE_FORK |
5721                                 SD_BALANCE_EXEC |
5722                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5723                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5724                                 SD_PREFER_SIBLING |
5725                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5726                 if (nr_node_ids == 1)
5727                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5728         }
5729         if (~cflags & pflags)
5730                 return 0;
5731
5732         return 1;
5733 }
5734
5735 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5736 {
5737         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5738
5739         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5740         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5741         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5742         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5743         free_cpumask_var(rd->online);
5744         free_cpumask_var(rd->span);
5745         kfree(rd);
5746 }
5747
5748 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5749 {
5750         struct root_domain *old_rd = NULL;
5751         unsigned long flags;
5752
5753         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5754
5755         if (rq->rd) {
5756                 old_rd = rq->rd;
5757
5758                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5759                         set_rq_offline(rq);
5760
5761                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5762
5763                 /*
5764                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5765                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5766                  * in this function:
5767                  */
5768                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5769                         old_rd = NULL;
5770         }
5771
5772         atomic_inc(&rd->refcount);
5773         rq->rd = rd;
5774
5775         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5776         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5777                 set_rq_online(rq);
5778
5779         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5780
5781         if (old_rd)
5782                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5783 }
5784
5785 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5786 {
5787         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5788
5789         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5790                 goto out;
5791         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5792                 goto free_span;
5793         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5794                 goto free_online;
5795         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5796                 goto free_dlo_mask;
5797
5798         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5799         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5800                 goto free_dlo_mask;
5801
5802         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5803                 goto free_rto_mask;
5804         return 0;
5805
5806 free_rto_mask:
5807         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5808 free_dlo_mask:
5809         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5810 free_online:
5811         free_cpumask_var(rd->online);
5812 free_span:
5813         free_cpumask_var(rd->span);
5814 out:
5815         return -ENOMEM;
5816 }
5817
5818 /*
5819  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5820  * members (mimicking the global state we have today).
5821  */
5822 struct root_domain def_root_domain;
5823
5824 static void init_defrootdomain(void)
5825 {
5826         init_rootdomain(&def_root_domain);
5827
5828         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5829 }
5830
5831 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5832 {
5833         struct root_domain *rd;
5834
5835         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5836         if (!rd)
5837                 return NULL;
5838
5839         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5840                 kfree(rd);
5841                 return NULL;
5842         }
5843
5844         return rd;
5845 }
5846
5847 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5848 {
5849         struct sched_group *tmp, *first;
5850
5851         if (!sg)
5852                 return;
5853
5854         first = sg;
5855         do {
5856                 tmp = sg->next;
5857
5858                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5859                         kfree(sg->sgc);
5860
5861                 kfree(sg);
5862                 sg = tmp;
5863         } while (sg != first);
5864 }
5865
5866 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5867 {
5868         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5869
5870         /*
5871          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5872          * nuke them all.
5873          */
5874         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5875                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5876         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5877                 kfree(sd->groups->sgc);
5878                 kfree(sd->groups);
5879         }
5880         kfree(sd);
5881 }
5882
5883 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5884 {
5885         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5886 }
5887
5888 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5889 {
5890         for (; sd; sd = sd->parent)
5891                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5892 }
5893
5894 /*
5895  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5896  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5897  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5898  *
5899  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5900  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5901  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5902  */
5903 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5904 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5905 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5906 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5907 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5908 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5909
5910 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5911 {
5912         struct sched_domain *sd;
5913         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5914         int id = cpu;
5915         int size = 1;
5916
5917         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5918         if (sd) {
5919                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5920                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5921                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5922         }
5923         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5924
5925         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5926         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5927         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5928
5929         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5930         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5931
5932         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5933         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5934 }
5935
5936 /*
5937  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5938  * hold the hotplug lock.
5939  */
5940 static void
5941 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5942 {
5943         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5944         struct sched_domain *tmp;
5945
5946         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5947         for (tmp = sd; tmp; ) {
5948                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5949                 if (!parent)
5950                         break;
5951
5952                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5953                         tmp->parent = parent->parent;
5954                         if (parent->parent)
5955                                 parent->parent->child = tmp;
5956                         /*
5957                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5958                          * degenerate parent; the spans match for this
5959                          * so the property transfers.
5960                          */
5961                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5962                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5963                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5964                 } else
5965                         tmp = tmp->parent;
5966         }
5967
5968         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5969                 tmp = sd;
5970                 sd = sd->parent;
5971                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5972                 if (sd)
5973                         sd->child = NULL;
5974         }
5975
5976         sched_domain_debug(sd, cpu);
5977
5978         rq_attach_root(rq, rd);
5979         tmp = rq->sd;
5980         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5981         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5982
5983         update_top_cache_domain(cpu);
5984 }
5985
5986 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5987 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5988 {
5989         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5990         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5991         return 1;
5992 }
5993
5994 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5995
5996 struct s_data {
5997         struct sched_domain ** __percpu sd;
5998         struct root_domain      *rd;
5999 };
6000
6001 enum s_alloc {
6002         sa_rootdomain,
6003         sa_sd,
6004         sa_sd_storage,
6005         sa_none,
6006 };
6007
6008 /*
6009  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6010  * domain traversal.
6011  *
6012  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6013  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6014  * range.
6015  *
6016  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6017  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6018  * cpu they're built on, so check that.
6019  *
6020  */
6021 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6022 {
6023         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6024         struct sd_data *sdd = sd->private;
6025         struct sched_domain *sibling;
6026         int i;
6027
6028         for_each_cpu(i, span) {
6029                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6030                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6031                         continue;
6032
6033                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6034         }
6035 }
6036
6037 /*
6038  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6039  * of this group that's also in the iteration mask.
6040  */
6041 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6042 {
6043         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6044 }
6045
6046 static int
6047 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6048 {
6049         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6050         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6051         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6052         struct sd_data *sdd = sd->private;
6053         struct sched_domain *sibling;
6054         int i;
6055
6056         cpumask_clear(covered);
6057
6058         for_each_cpu(i, span) {
6059                 struct cpumask *sg_span;
6060
6061                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6062                         continue;
6063
6064                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6065
6066                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6067                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6068                         continue;
6069
6070                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6071                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6072
6073                 if (!sg)
6074                         goto fail;
6075
6076                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6077                 if (sibling->child)
6078                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6079                 else
6080                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6081
6082                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6083
6084                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6085                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6086                         build_group_mask(sd, sg);
6087
6088                 /*
6089                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6090                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6091                  * die on a /0 trap.
6092                  */
6093                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6094
6095                 /*
6096                  * Make sure the first group of this domain contains the
6097                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6098                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6099                  */
6100                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6101                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6102                         groups = sg;
6103
6104                 if (!first)
6105                         first = sg;
6106                 if (last)
6107                         last->next = sg;
6108                 last = sg;
6109                 last->next = first;
6110         }
6111         sd->groups = groups;
6112
6113         return 0;
6114
6115 fail:
6116         free_sched_groups(first, 0);
6117
6118         return -ENOMEM;
6119 }
6120
6121 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6122 {
6123         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6124         struct sched_domain *child = sd->child;
6125
6126         if (child)
6127                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6128
6129         if (sg) {
6130                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6131                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6132                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6133         }
6134
6135         return cpu;
6136 }
6137
6138 /*
6139  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6140  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6141  * and ->cpu_capacity to 0.
6142  *
6143  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6144  */
6145 static int
6146 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6147 {
6148         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6149         struct sd_data *sdd = sd->private;
6150         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6151         struct cpumask *covered;
6152         int i;
6153
6154         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6155         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6156
6157         if (cpu != cpumask_first(span))
6158                 return 0;
6159
6160         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6161         covered = sched_domains_tmpmask;
6162
6163         cpumask_clear(covered);
6164
6165         for_each_cpu(i, span) {
6166                 struct sched_group *sg;
6167                 int group, j;
6168
6169                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6170                         continue;
6171
6172                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6173                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6174
6175                 for_each_cpu(j, span) {
6176                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6177                                 continue;
6178
6179                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6180                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6181                 }
6182
6183                 if (!first)
6184                         first = sg;
6185                 if (last)
6186                         last->next = sg;
6187                 last = sg;
6188         }
6189         last->next = first;
6190
6191         return 0;
6192 }
6193
6194 /*
6195  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6196  *
6197  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6198  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6199  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6200  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6201  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6202  * group having less cpu_capacity.
6203  */
6204 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6205 {
6206         struct sched_group *sg = sd->groups;
6207
6208         WARN_ON(!sg);
6209
6210         do {
6211                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6212                 sg = sg->next;
6213         } while (sg != sd->groups);
6214
6215         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6216                 return;
6217
6218         update_group_capacity(sd, cpu);
6219         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6220 }
6221
6222 /*
6223  * Initializers for schedule domains
6224  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6225  */
6226
6227 static int default_relax_domain_level = -1;
6228 int sched_domain_level_max;
6229
6230 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6231 {
6232         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6233                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6234
6235         return 1;
6236 }
6237 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6238
6239 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6240                                  struct sched_domain_attr *attr)
6241 {
6242         int request;
6243
6244         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6245                 if (default_relax_domain_level < 0)
6246                         return;
6247                 else
6248                         request = default_relax_domain_level;
6249         } else
6250                 request = attr->relax_domain_level;
6251         if (request < sd->level) {
6252                 /* turn off idle balance on this domain */
6253                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6254         } else {
6255                 /* turn on idle balance on this domain */
6256                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6257         }
6258 }
6259
6260 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6261 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6262
6263 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6264                                  const struct cpumask *cpu_map)
6265 {
6266         switch (what) {
6267         case sa_rootdomain:
6268                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6269                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6270         case sa_sd:
6271                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6272         case sa_sd_storage:
6273                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6274         case sa_none:
6275                 break;
6276         }
6277 }
6278
6279 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6280                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6281 {
6282         memset(d, 0, sizeof(*d));
6283
6284         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6285                 return sa_sd_storage;
6286         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6287         if (!d->sd)
6288                 return sa_sd_storage;
6289         d->rd = alloc_rootdomain();
6290         if (!d->rd)
6291                 return sa_sd;
6292         return sa_rootdomain;
6293 }
6294
6295 /*
6296  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6297  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6298  * will not free the data we're using.
6299  */
6300 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6301 {
6302         struct sd_data *sdd = sd->private;
6303
6304         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6305         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6306
6307         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6308                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6309
6310         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6311                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6312 }
6313
6314 #ifdef CONFIG_NUMA
6315 static int sched_domains_numa_levels;
6316 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6317 static int *sched_domains_numa_distance;
6318 int sched_max_numa_distance;
6319 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6320 static int sched_domains_curr_level;
6321 #endif
6322
6323 /*
6324  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6325  *
6326  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6327  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6328  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6329  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6330  *
6331  * Odd one out:
6332  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6333  */
6334 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6335         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6336          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6337          SD_NUMA |                      \
6338          SD_ASYM_PACKING |              \
6339          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6340
6341 static struct sched_domain *
6342 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6343 {
6344         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6345         int sd_weight, sd_flags = 0;
6346
6347 #ifdef CONFIG_NUMA
6348         /*
6349          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6350          */
6351         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6352 #endif
6353
6354         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6355
6356         if (tl->sd_flags)
6357                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6358         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6359                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6360                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6361
6362         *sd = (struct sched_domain){
6363                 .min_interval           = sd_weight,
6364                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6365                 .busy_factor            = 32,
6366                 .imbalance_pct          = 125,
6367
6368                 .cache_nice_tries       = 0,
6369                 .busy_idx               = 0,
6370                 .idle_idx               = 0,
6371                 .newidle_idx            = 0,
6372                 .wake_idx               = 0,
6373                 .forkexec_idx           = 0,
6374
6375                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6376                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6377                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6378                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6379                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6380                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6381                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6382                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6383                                         | 0*SD_SERIALIZE
6384                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6385                                         | 0*SD_NUMA
6386                                         | sd_flags
6387                                         ,
6388
6389                 .last_balance           = jiffies,
6390                 .balance_interval       = sd_weight,
6391                 .smt_gain               = 0,
6392                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6393                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6394 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6395                 .name                   = tl->name,
6396 #endif
6397         };
6398
6399         /*
6400          * Convert topological properties into behaviour.
6401          */
6402
6403         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6404                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6405                 sd->imbalance_pct = 110;
6406                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6407
6408         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6409                 sd->imbalance_pct = 117;
6410                 sd->cache_nice_tries = 1;
6411                 sd->busy_idx = 2;
6412
6413 #ifdef CONFIG_NUMA
6414         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6415                 sd->cache_nice_tries = 2;
6416                 sd->busy_idx = 3;
6417                 sd->idle_idx = 2;
6418
6419                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6420                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6421                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6422                                        SD_BALANCE_FORK |
6423                                        SD_WAKE_AFFINE);
6424                 }
6425
6426 #endif
6427         } else {
6428                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6429                 sd->cache_nice_tries = 1;
6430                 sd->busy_idx = 2;
6431                 sd->idle_idx = 1;
6432         }
6433
6434         sd->private = &tl->data;
6435
6436         return sd;
6437 }
6438
6439 /*
6440  * Topology list, bottom-up.
6441  */
6442 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6443 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6444         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6445 #endif
6446 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6447         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6448 #endif
6449         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6450         { NULL, },
6451 };
6452
6453 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6454
6455 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6456         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6457
6458 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6459 {
6460         sched_domain_topology = tl;
6461 }
6462
6463 #ifdef CONFIG_NUMA
6464
6465 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6466 {
6467         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6468 }
6469
6470 static void sched_numa_warn(const char *str)
6471 {
6472         static int done = false;
6473         int i,j;
6474
6475         if (done)
6476                 return;
6477
6478         done = true;
6479
6480         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6481
6482         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6483                 printk(KERN_WARNING "  ");
6484                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6485                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6486                 printk(KERN_CONT "\n");
6487         }
6488         printk(KERN_WARNING "\n");
6489 }
6490
6491 bool find_numa_distance(int distance)
6492 {
6493         int i;
6494
6495         if (distance == node_distance(0, 0))
6496                 return true;
6497
6498         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6499                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6500                         return true;
6501         }
6502
6503         return false;
6504 }
6505
6506 /*
6507  * A system can have three types of NUMA topology:
6508  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6509  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6510  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6511  *
6512  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6513  * topology lies in whether communication between not directly
6514  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6515  * could run), or through backplane controllers. This affects
6516  * placement of programs.
6517  *
6518  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6519  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6520  *   is directly connected.
6521  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6522  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6523  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6524  */
6525 static void init_numa_topology_type(void)
6526 {
6527         int a, b, c, n;
6528
6529         n = sched_max_numa_distance;
6530
6531         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6532                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6533                 return;
6534         }
6535
6536         for_each_online_node(a) {
6537                 for_each_online_node(b) {
6538                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6539                         if (node_distance(a, b) < n)
6540                                 continue;
6541
6542                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6543                         for_each_online_node(c) {
6544                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6545                                     node_distance(b, c) < n) {
6546                                         sched_numa_topology_type =
6547                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6548                                         return;
6549                                 }
6550                         }
6551
6552                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6553                         return;
6554                 }
6555         }
6556 }
6557
6558 static void sched_init_numa(void)
6559 {
6560         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6561         struct sched_domain_topology_level *tl;
6562         int level = 0;
6563         int i, j, k;
6564
6565         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6566         if (!sched_domains_numa_distance)
6567                 return;
6568
6569         /*
6570          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6571          * unique distances in the node_distance() table.
6572          *
6573          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6574          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6575          */
6576         next_distance = curr_distance;
6577         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6578                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6579                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6580                                 int distance = node_distance(i, k);
6581
6582                                 if (distance > curr_distance &&
6583                                     (distance < next_distance ||
6584                                      next_distance == curr_distance))
6585                                         next_distance = distance;
6586
6587                                 /*
6588                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6589                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6590                                  * equally connected to A.
6591                                  */
6592                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6593                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6594
6595                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6596                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6597                         }
6598                         if (next_distance != curr_distance) {
6599                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6600                                 sched_domains_numa_levels = level;
6601                                 curr_distance = next_distance;
6602                         } else break;
6603                 }
6604
6605                 /*
6606                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6607                  */
6608                 if (!sched_debug())
6609                         break;
6610         }
6611
6612         if (!level)
6613                 return;
6614
6615         /*
6616          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6617          * identity distance node_distance(i,i).
6618          *
6619          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6620          * numbers.
6621          */
6622
6623         /*
6624          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6625          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6626          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6627          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6628          * in other functions.
6629          *
6630          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6631          */
6632         sched_domains_numa_levels = 0;
6633
6634         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6635         if (!sched_domains_numa_masks)
6636                 return;
6637
6638         /*
6639          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6640          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6641          */
6642         for (i = 0; i < level; i++) {
6643                 sched_domains_numa_masks[i] =
6644                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6645                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6646                         return;
6647
6648                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6649                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6650                         if (!mask)
6651                                 return;
6652
6653                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6654
6655                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6656                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6657                                         continue;
6658
6659                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6660                         }
6661                 }
6662         }
6663
6664         /* Compute default topology size */
6665         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6666
6667         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6668                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6669         if (!tl)
6670                 return;
6671
6672         /*
6673          * Copy the default topology bits..
6674          */
6675         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6676                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6677
6678         /*
6679          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6680          */
6681         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6682                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6683                         .mask = sd_numa_mask,
6684                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6685                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6686                         .numa_level = j,
6687                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6688                 };
6689         }
6690
6691         sched_domain_topology = tl;
6692
6693         sched_domains_numa_levels = level;
6694         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6695
6696         init_numa_topology_type();
6697 }
6698
6699 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6700 {
6701         int i, j;
6702         int node = cpu_to_node(cpu);
6703
6704         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6705                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6706                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6707                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6708                 }
6709         }
6710 }
6711
6712 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6713 {
6714         int i, j;
6715         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6716                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6717                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6718         }
6719 }
6720
6721 /*
6722  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6723  * are onlined.
6724  */
6725 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6726                                            unsigned long action,
6727                                            void *hcpu)
6728 {
6729         int cpu = (long)hcpu;
6730
6731         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6732         case CPU_ONLINE:
6733                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6734                 break;
6735
6736         case CPU_DEAD:
6737                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6738                 break;
6739
6740         default:
6741                 return NOTIFY_DONE;
6742         }
6743
6744         return NOTIFY_OK;
6745 }
6746 #else
6747 static inline void sched_init_numa(void)
6748 {
6749 }
6750
6751 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6752                                            unsigned long action,
6753                                            void *hcpu)
6754 {
6755         return 0;
6756 }
6757 #endif /* CONFIG_NUMA */
6758
6759 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6760 {
6761         struct sched_domain_topology_level *tl;
6762         int j;
6763
6764         for_each_sd_topology(tl) {
6765                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6766
6767                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6768                 if (!sdd->sd)
6769                         return -ENOMEM;
6770
6771                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6772                 if (!sdd->sg)
6773                         return -ENOMEM;
6774
6775                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6776                 if (!sdd->sgc)
6777                         return -ENOMEM;
6778
6779                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6780                         struct sched_domain *sd;
6781                         struct sched_group *sg;
6782                         struct sched_group_capacity *sgc;
6783
6784                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6785                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6786                         if (!sd)
6787                                 return -ENOMEM;
6788
6789                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6790
6791                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6792                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6793                         if (!sg)
6794                                 return -ENOMEM;
6795
6796                         sg->next = sg;
6797
6798                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6799
6800                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6801                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6802                         if (!sgc)
6803                                 return -ENOMEM;
6804
6805                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6806                 }
6807         }
6808
6809         return 0;
6810 }
6811
6812 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6813 {
6814         struct sched_domain_topology_level *tl;
6815         int j;
6816
6817         for_each_sd_topology(tl) {
6818                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6819
6820                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6821                         struct sched_domain *sd;
6822
6823                         if (sdd->sd) {
6824                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6825                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6826                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6827                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6828                         }
6829
6830                         if (sdd->sg)
6831                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6832                         if (sdd->sgc)
6833                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6834                 }
6835                 free_percpu(sdd->sd);
6836                 sdd->sd = NULL;
6837                 free_percpu(sdd->sg);
6838                 sdd->sg = NULL;
6839                 free_percpu(sdd->sgc);
6840                 sdd->sgc = NULL;
6841         }
6842 }
6843
6844 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6845                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6846                 struct sched_domain *child, int cpu)
6847 {
6848         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6849         if (!sd)
6850                 return child;
6851
6852         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6853         if (child) {
6854                 sd->level = child->level + 1;
6855                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6856                 child->parent = sd;
6857                 sd->child = child;
6858
6859                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6860                                     sched_domain_span(sd))) {
6861                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6862 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6863                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6864                                         child->name, sd->name);
6865 #endif
6866                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6867                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6868                                    sched_domain_span(sd),
6869                                    sched_domain_span(child));
6870                 }
6871
6872         }
6873         set_domain_attribute(sd, attr);
6874
6875         return sd;
6876 }
6877
6878 /*
6879  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6880  * to the individual cpus
6881  */
6882 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6883                                struct sched_domain_attr *attr)
6884 {
6885         enum s_alloc alloc_state;
6886         struct sched_domain *sd;
6887         struct s_data d;
6888         int i, ret = -ENOMEM;
6889
6890         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6891         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6892                 goto error;
6893
6894         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6895         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6896                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6897
6898                 sd = NULL;
6899                 for_each_sd_topology(tl) {
6900                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6901                         if (tl == sched_domain_topology)
6902                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6903                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6904                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6905                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6906                                 break;
6907                 }
6908         }
6909
6910         /* Build the groups for the domains */
6911         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6912                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6913                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6914                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6915                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6916                                         goto error;
6917                         } else {
6918                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6919                                         goto error;
6920                         }
6921                 }
6922         }
6923
6924         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6925         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6926                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6927                         continue;
6928
6929                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6930                         claim_allocations(i, sd);
6931                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6932                 }
6933         }
6934
6935         /* Attach the domains */
6936         rcu_read_lock();
6937         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6938                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6939                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6940         }
6941         rcu_read_unlock();
6942
6943         ret = 0;
6944 error:
6945         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6946         return ret;
6947 }
6948
6949 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6950 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6951 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6952                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6953
6954 /*
6955  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6956  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6957  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6958  */
6959 static cpumask_var_t fallback_doms;
6960
6961 /*
6962  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6963  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6964  * or 0 if it stayed the same.
6965  */
6966 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6967 {
6968         return 0;
6969 }
6970
6971 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6972 {
6973         int i;
6974         cpumask_var_t *doms;
6975
6976         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6977         if (!doms)
6978                 return NULL;
6979         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6980                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6981                         free_sched_domains(doms, i);
6982                         return NULL;
6983                 }
6984         }
6985         return doms;
6986 }
6987
6988 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6989 {
6990         unsigned int i;
6991         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6992                 free_cpumask_var(doms[i]);
6993         kfree(doms);
6994 }
6995
6996 /*
6997  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6998  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6999  * exclude other special cases in the future.
7000  */
7001 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7002 {
7003         int err;
7004
7005         arch_update_cpu_topology();
7006         ndoms_cur = 1;
7007         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7008         if (!doms_cur)
7009                 doms_cur = &fallback_doms;
7010         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7011         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7012         register_sched_domain_sysctl();
7013
7014         return err;
7015 }
7016
7017 /*
7018  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7019  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7020  */
7021 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7022 {
7023         int i;
7024
7025         rcu_read_lock();
7026         for_each_cpu(i, cpu_map)
7027                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7028         rcu_read_unlock();
7029 }
7030
7031 /* handle null as "default" */
7032 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7033                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7034 {
7035         struct sched_domain_attr tmp;
7036
7037         /* fast path */
7038         if (!new && !cur)
7039                 return 1;
7040
7041         tmp = SD_ATTR_INIT;
7042         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7043                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7044                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7045 }
7046
7047 /*
7048  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7049  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7050  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7051  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7052  *
7053  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7054  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7055  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7056  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7057  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7058  * it as it is.
7059  *
7060  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7061  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7062  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7063  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7064  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7065  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7066  *
7067  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7068  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7069  * and it will not create the default domain.
7070  *
7071  * Call with hotplug lock held
7072  */
7073 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7074                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7075 {
7076         int i, j, n;
7077         int new_topology;
7078
7079         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7080
7081         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7082         unregister_sched_domain_sysctl();
7083
7084         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7085         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7086
7087         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7088
7089         /* Destroy deleted domains */
7090         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7091                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7092                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7093                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7094                                 goto match1;
7095                 }
7096                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7097                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7098 match1:
7099                 ;
7100         }
7101
7102         n = ndoms_cur;
7103         if (doms_new == NULL) {
7104                 n = 0;
7105                 doms_new = &fallback_doms;
7106                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7107                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7108         }
7109
7110         /* Build new domains */
7111         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7112                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7113                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7114                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7115                                 goto match2;
7116                 }
7117                 /* no match - add a new doms_new */
7118                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7119 match2:
7120                 ;
7121         }
7122
7123         /* Remember the new sched domains */
7124         if (doms_cur != &fallback_doms)
7125                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7126         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7127         doms_cur = doms_new;
7128         dattr_cur = dattr_new;
7129         ndoms_cur = ndoms_new;
7130
7131         register_sched_domain_sysctl();
7132
7133         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7134 }
7135
7136 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7137
7138 /*
7139  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7140  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7141  * around partition_sched_domains().
7142  *
7143  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7144  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7145  */
7146 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7147                              void *hcpu)
7148 {
7149         switch (action) {
7150         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7151         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7152
7153                 /*
7154                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7155                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7156                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7157                  * domain, ignoring cpusets.
7158                  */
7159                 num_cpus_frozen--;
7160                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7161                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7162                         break;
7163                 }
7164
7165                 /*
7166                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7167                  * restore the original sched domains by considering the
7168                  * cpuset configurations.
7169                  */
7170
7171         case CPU_ONLINE:
7172                 cpuset_update_active_cpus(true);
7173                 break;
7174         default:
7175                 return NOTIFY_DONE;
7176         }
7177         return NOTIFY_OK;
7178 }
7179
7180 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7181                                void *hcpu)
7182 {
7183         unsigned long flags;
7184         long cpu = (long)hcpu;
7185         struct dl_bw *dl_b;
7186         bool overflow;
7187         int cpus;
7188
7189         switch (action) {
7190         case CPU_DOWN_PREPARE:
7191                 rcu_read_lock_sched();
7192                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7193
7194                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7195                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7196                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7197                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7198
7199                 rcu_read_unlock_sched();
7200
7201                 if (overflow)
7202                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7203                 cpuset_update_active_cpus(false);
7204                 break;
7205         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7206                 num_cpus_frozen++;
7207                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7208                 break;
7209         default:
7210                 return NOTIFY_DONE;
7211         }
7212         return NOTIFY_OK;
7213 }
7214
7215 void __init sched_init_smp(void)
7216 {
7217         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7218
7219         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7220         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7221
7222         /* nohz_full won't take effect without isolating the cpus. */
7223         tick_nohz_full_add_cpus_to(cpu_isolated_map);
7224
7225         sched_init_numa();
7226
7227         /*
7228          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7229          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7230          * happen.
7231          */
7232         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7233         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7234         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7235         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7236                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7237         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7238
7239         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7240         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7241         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7242
7243         init_hrtick();
7244
7245         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7246         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7247                 BUG();
7248         sched_init_granularity();
7249         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7250
7251         init_sched_rt_class();
7252         init_sched_dl_class();
7253 }
7254 #else
7255 void __init sched_init_smp(void)
7256 {
7257         sched_init_granularity();
7258 }
7259 #endif /* CONFIG_SMP */
7260
7261 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7262 {
7263         return in_lock_functions(addr) ||
7264                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7265                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7266 }
7267
7268 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7269 /*
7270  * Default task group.
7271  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7272  */
7273 struct task_group root_task_group;
7274 LIST_HEAD(task_groups);
7275 #endif
7276
7277 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7278
7279 void __init sched_init(void)
7280 {
7281         int i, j;
7282         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7283
7284 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7285         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7286 #endif
7287 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7288         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7289 #endif
7290         if (alloc_size) {
7291                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7292
7293 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7294                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7295                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7296
7297                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7298                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7299
7300 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7301 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7302                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7303                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7304
7305                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7306                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7307
7308 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7309         }
7310 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7311         for_each_possible_cpu(i) {
7312                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7313                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7314         }
7315 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7316
7317         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7318                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7319         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7320                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7321
7322 #ifdef CONFIG_SMP
7323         init_defrootdomain();
7324 #endif
7325
7326 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7327         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7328                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7329 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7330
7331 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7332         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7333         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7334         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7335         autogroup_init(&init_task);
7336
7337 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7338
7339         for_each_possible_cpu(i) {
7340                 struct rq *rq;
7341
7342                 rq = cpu_rq(i);
7343                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7344                 rq->nr_running = 0;
7345                 rq->calc_load_active = 0;
7346                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7347                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7348                 init_rt_rq(&rq->rt);
7349                 init_dl_rq(&rq->dl);
7350 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7351                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7352                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7353                 /*
7354                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7355                  *
7356                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7357                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7358                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7359                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7360                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7361                  * (se->load.weight).
7362                  *
7363                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7364                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7365                  * then A0's share of the cpu resource is:
7366                  *
7367                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7368                  *
7369                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7370                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7371                  */
7372                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7373                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7374 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7375
7376                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7377 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7378                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7379 #endif
7380
7381                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7382                         rq->cpu_load[j] = 0;
7383
7384                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7385
7386 #ifdef CONFIG_SMP
7387                 rq->sd = NULL;
7388                 rq->rd = NULL;
7389                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7390                 rq->balance_callback = NULL;
7391                 rq->active_balance = 0;
7392                 rq->next_balance = jiffies;
7393                 rq->push_cpu = 0;
7394                 rq->cpu = i;
7395                 rq->online = 0;
7396                 rq->idle_stamp = 0;
7397                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7398                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7399
7400                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7401
7402                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7403 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7404                 rq->nohz_flags = 0;
7405 #endif
7406 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7407                 rq->last_sched_tick = 0;
7408 #endif
7409 #endif
7410                 init_rq_hrtick(rq);
7411                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7412         }
7413
7414         set_load_weight(&init_task);
7415
7416 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7417         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7418 #endif
7419
7420         /*
7421          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7422          */
7423         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7424         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7425
7426         /*
7427          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7428          */
7429         current->sched_class = &fair_sched_class;
7430
7431         /*
7432          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7433          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7434          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7435          * when this runqueue becomes "idle".
7436          */
7437         init_idle(current, smp_processor_id());
7438
7439         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7440
7441 #ifdef CONFIG_SMP
7442         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7443         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7444         if (cpu_isolated_map == NULL)
7445                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7446         idle_thread_set_boot_cpu();
7447         set_cpu_rq_start_time();
7448 #endif
7449         init_sched_fair_class();
7450
7451         scheduler_running = 1;
7452 }
7453
7454 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7455 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7456 {
7457         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7458
7459         return (nested == preempt_offset);
7460 }
7461
7462 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7463 {
7464         /*
7465          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7466          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7467          * otherwise we will destroy state.
7468          */
7469         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7470                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7471                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7472                         current->state,
7473                         (void *)current->task_state_change,
7474                         (void *)current->task_state_change);
7475
7476         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7477 }
7478 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7479
7480 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7481 {
7482         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7483
7484         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7485         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7486              !is_idle_task(current)) ||
7487             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7488                 return;
7489         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7490                 return;
7491         prev_jiffy = jiffies;
7492
7493         printk(KERN_ERR
7494                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7495                         file, line);
7496         printk(KERN_ERR
7497                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7498                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7499                         current->pid, current->comm);
7500
7501         if (task_stack_end_corrupted(current))
7502                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7503
7504         debug_show_held_locks(current);
7505         if (irqs_disabled())
7506                 print_irqtrace_events(current);
7507 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7508         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7509                 pr_err("Preemption disabled at:");
7510                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7511                 pr_cont("\n");
7512         }
7513 #endif
7514         dump_stack();
7515 }
7516 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7517 #endif
7518
7519 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7520 void normalize_rt_tasks(void)
7521 {
7522         struct task_struct *g, *p;
7523         struct sched_attr attr = {
7524                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7525         };
7526
7527         read_lock(&tasklist_lock);
7528         for_each_process_thread(g, p) {
7529                 /*
7530                  * Only normalize user tasks:
7531                  */
7532                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7533                         continue;
7534
7535                 p->se.exec_start                = 0;
7536 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7537                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7538                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7539                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7540 #endif
7541
7542                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7543                         /*
7544                          * Renice negative nice level userspace
7545                          * tasks back to 0:
7546                          */
7547                         if (task_nice(p) < 0)
7548                                 set_user_nice(p, 0);
7549                         continue;
7550                 }
7551
7552                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7553         }
7554         read_unlock(&tasklist_lock);
7555 }
7556
7557 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7558
7559 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7560 /*
7561  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7562  *
7563  * They can only be called when the whole system has been
7564  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7565  * activity can take place. Using them for anything else would
7566  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7567  * under any other configuration.
7568  */
7569
7570 /**
7571  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7572  * @cpu: the processor in question.
7573  *
7574  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7575  *
7576  * Return: The current task for @cpu.
7577  */
7578 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7579 {
7580         return cpu_curr(cpu);
7581 }
7582
7583 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7584
7585 #ifdef CONFIG_IA64
7586 /**
7587  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7588  * @cpu: the processor in question.
7589  * @p: the task pointer to set.
7590  *
7591  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7592  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7593  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7594  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7595  * and caller must save the original value of the current task (see
7596  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7597  * re-starting the system.
7598  *
7599  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7600  */
7601 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7602 {
7603         cpu_curr(cpu) = p;
7604 }
7605
7606 #endif
7607
7608 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7609 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7610 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7611
7612 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7613 {
7614         free_fair_sched_group(tg);
7615         free_rt_sched_group(tg);
7616         autogroup_free(tg);
7617         kfree(tg);
7618 }
7619
7620 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7621 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7622 {
7623         struct task_group *tg;
7624
7625         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7626         if (!tg)
7627                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7628
7629         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7630                 goto err;
7631
7632         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7633                 goto err;
7634
7635         return tg;
7636
7637 err:
7638         free_sched_group(tg);
7639         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7640 }
7641
7642 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7643 {
7644         unsigned long flags;
7645
7646         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7647         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7648
7649         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7650
7651         tg->parent = parent;
7652         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7653         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7654         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7655 }
7656
7657 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7658 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7659 {
7660         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7661         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7662 }
7663
7664 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7665 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7666 {
7667         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7668         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7669 }
7670
7671 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7672 {
7673         unsigned long flags;
7674         int i;
7675
7676         /* end participation in shares distribution */
7677         for_each_possible_cpu(i)
7678                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7679
7680         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7681         list_del_rcu(&tg->list);
7682         list_del_rcu(&tg->siblings);
7683         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7684 }
7685
7686 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7687  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7688  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7689  *      reflect its new group.
7690  */
7691 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7692 {
7693         struct task_group *tg;
7694         int queued, running;
7695         unsigned long flags;
7696         struct rq *rq;
7697
7698         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7699
7700         running = task_current(rq, tsk);
7701         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7702
7703         if (queued)
7704                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7705         if (unlikely(running))
7706                 put_prev_task(rq, tsk);
7707
7708         /*
7709          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7710          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7711          * to prevent lockdep warnings.
7712          */
7713         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7714                           struct task_group, css);
7715         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7716         tsk->sched_task_group = tg;
7717
7718 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7719         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7720                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7721         else
7722 #endif
7723                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7724
7725         if (unlikely(running))
7726                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7727         if (queued)
7728                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7729
7730         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7731 }
7732 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7733
7734 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7735 /*
7736  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7737  */
7738 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7739
7740 /* Must be called with tasklist_lock held */
7741 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7742 {
7743         struct task_struct *g, *p;
7744
7745         /*
7746          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7747          */
7748         if (task_group_is_autogroup(tg))
7749                 return 0;
7750
7751         for_each_process_thread(g, p) {
7752                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7753                         return 1;
7754         }
7755
7756         return 0;
7757 }
7758
7759 struct rt_schedulable_data {
7760         struct task_group *tg;
7761         u64 rt_period;
7762         u64 rt_runtime;
7763 };
7764
7765 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7766 {
7767         struct rt_schedulable_data *d = data;
7768         struct task_group *child;
7769         unsigned long total, sum = 0;
7770         u64 period, runtime;
7771
7772         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7773         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7774
7775         if (tg == d->tg) {
7776                 period = d->rt_period;
7777                 runtime = d->rt_runtime;
7778         }
7779
7780         /*
7781          * Cannot have more runtime than the period.
7782          */
7783         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7784                 return -EINVAL;
7785
7786         /*
7787          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7788          */
7789         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7790                 return -EBUSY;
7791
7792         total = to_ratio(period, runtime);
7793
7794         /*
7795          * Nobody can have more than the global setting allows.
7796          */
7797         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7798                 return -EINVAL;
7799
7800         /*
7801          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7802          */
7803         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7804                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7805                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7806
7807                 if (child == d->tg) {
7808                         period = d->rt_period;
7809                         runtime = d->rt_runtime;
7810                 }
7811
7812                 sum += to_ratio(period, runtime);
7813         }
7814
7815         if (sum > total)
7816                 return -EINVAL;
7817
7818         return 0;
7819 }
7820
7821 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7822 {
7823         int ret;
7824
7825         struct rt_schedulable_data data = {
7826                 .tg = tg,
7827                 .rt_period = period,
7828                 .rt_runtime = runtime,
7829         };
7830
7831         rcu_read_lock();
7832         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7833         rcu_read_unlock();
7834
7835         return ret;
7836 }
7837
7838 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7839                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7840 {
7841         int i, err = 0;
7842
7843         /*
7844          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7845          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7846          */
7847         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7848                 return -EINVAL;
7849
7850         /* No period doesn't make any sense. */
7851         if (rt_period == 0)
7852                 return -EINVAL;
7853
7854         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7855         read_lock(&tasklist_lock);
7856         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7857         if (err)
7858                 goto unlock;
7859
7860         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7861         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7862         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7863
7864         for_each_possible_cpu(i) {
7865                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7866
7867                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7868                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7869                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7870         }
7871         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7872 unlock:
7873         read_unlock(&tasklist_lock);
7874         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7875
7876         return err;
7877 }
7878
7879 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7880 {
7881         u64 rt_runtime, rt_period;
7882
7883         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7884         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7885         if (rt_runtime_us < 0)
7886                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7887
7888         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7889 }
7890
7891 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7892 {
7893         u64 rt_runtime_us;
7894
7895         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7896                 return -1;
7897
7898         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7899         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7900         return rt_runtime_us;
7901 }
7902
7903 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7904 {
7905         u64 rt_runtime, rt_period;
7906
7907         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7908         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7909
7910         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7911 }
7912
7913 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7914 {
7915         u64 rt_period_us;
7916
7917         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7918         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7919         return rt_period_us;
7920 }
7921 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7922
7923 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7924 static int sched_rt_global_constraints(void)
7925 {
7926         int ret = 0;
7927
7928         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7929         read_lock(&tasklist_lock);
7930         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7931         read_unlock(&tasklist_lock);
7932         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7933
7934         return ret;
7935 }
7936
7937 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7938 {
7939         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7940         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7941                 return 0;
7942
7943         return 1;
7944 }
7945
7946 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7947 static int sched_rt_global_constraints(void)
7948 {
7949         unsigned long flags;
7950         int i, ret = 0;
7951
7952         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7953         for_each_possible_cpu(i) {
7954                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7955
7956                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7957                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7958                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7959         }
7960         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7961
7962         return ret;
7963 }
7964 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7965
7966 static int sched_dl_global_validate(void)
7967 {
7968         u64 runtime = global_rt_runtime();
7969         u64 period = global_rt_period();
7970         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7971         struct dl_bw *dl_b;
7972         int cpu, ret = 0;
7973         unsigned long flags;
7974
7975         /*
7976          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7977          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7978          * any of the root_domains.
7979          *
7980          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7981          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7982          * solutions is welcome!
7983          */
7984         for_each_possible_cpu(cpu) {
7985                 rcu_read_lock_sched();
7986                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7987
7988                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7989                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7990                         ret = -EBUSY;
7991                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7992
7993                 rcu_read_unlock_sched();
7994
7995                 if (ret)
7996                         break;
7997         }
7998
7999         return ret;
8000 }
8001
8002 static void sched_dl_do_global(void)
8003 {
8004         u64 new_bw = -1;
8005         struct dl_bw *dl_b;
8006         int cpu;
8007         unsigned long flags;
8008
8009         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8010         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8011
8012         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8013                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8014
8015         /*
8016          * FIXME: As above...
8017          */
8018         for_each_possible_cpu(cpu) {
8019                 rcu_read_lock_sched();
8020                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8021
8022                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8023                 dl_b->bw = new_bw;
8024                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8025
8026                 rcu_read_unlock_sched();
8027         }
8028 }
8029
8030 static int sched_rt_global_validate(void)
8031 {
8032         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8033                 return -EINVAL;
8034
8035         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8036                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8037                 return -EINVAL;
8038
8039         return 0;
8040 }
8041
8042 static void sched_rt_do_global(void)
8043 {
8044         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8045         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8046 }
8047
8048 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8049                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8050                 loff_t *ppos)
8051 {
8052         int old_period, old_runtime;
8053         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8054         int ret;
8055
8056         mutex_lock(&mutex);
8057         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8058         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8059
8060         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8061
8062         if (!ret && write) {
8063                 ret = sched_rt_global_validate();
8064                 if (ret)
8065                         goto undo;
8066
8067                 ret = sched_dl_global_validate();
8068                 if (ret)
8069                         goto undo;
8070
8071                 ret = sched_rt_global_constraints();
8072                 if (ret)
8073                         goto undo;
8074
8075                 sched_rt_do_global();
8076                 sched_dl_do_global();
8077         }
8078         if (0) {
8079 undo:
8080                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8081                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8082         }
8083         mutex_unlock(&mutex);
8084
8085         return ret;
8086 }
8087
8088 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8089                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8090                 loff_t *ppos)
8091 {
8092         int ret;
8093         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8094
8095         mutex_lock(&mutex);
8096         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8097         /* make sure that internally we keep jiffies */
8098         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8099         if (!ret && write) {
8100                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8101                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8102         }
8103         mutex_unlock(&mutex);
8104         return ret;
8105 }
8106
8107 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8108
8109 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8110 {
8111         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8112 }
8113
8114 static struct cgroup_subsys_state *
8115 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8116 {
8117         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8118         struct task_group *tg;
8119
8120         if (!parent) {
8121                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8122                 return &root_task_group.css;
8123         }
8124
8125         tg = sched_create_group(parent);
8126         if (IS_ERR(tg))
8127                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8128
8129         return &tg->css;
8130 }
8131
8132 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
8133 {
8134         struct task_group *tg = css_tg(css);
8135         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
8136
8137         if (parent)
8138                 sched_online_group(tg, parent);
8139         return 0;
8140 }
8141
8142 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8143 {
8144         struct task_group *tg = css_tg(css);
8145
8146         sched_destroy_group(tg);
8147 }
8148
8149 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
8150 {
8151         struct task_group *tg = css_tg(css);
8152
8153         sched_offline_group(tg);
8154 }
8155
8156 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8157 {
8158         sched_move_task(task);
8159 }
8160
8161 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8162                                  struct cgroup_taskset *tset)
8163 {
8164         struct task_struct *task;
8165
8166         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
8167 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8168                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8169                         return -EINVAL;
8170 #else
8171                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8172                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8173                         return -EINVAL;
8174 #endif
8175         }
8176         return 0;
8177 }
8178
8179 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
8180                               struct cgroup_taskset *tset)
8181 {
8182         struct task_struct *task;
8183
8184         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
8185                 sched_move_task(task);
8186 }
8187
8188 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
8189                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
8190                             struct task_struct *task)
8191 {
8192         sched_move_task(task);
8193 }
8194
8195 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8196 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8197                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8198 {
8199         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8200 }
8201
8202 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8203                                struct cftype *cft)
8204 {
8205         struct task_group *tg = css_tg(css);
8206
8207         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8208 }
8209
8210 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8211 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8212
8213 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8214 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8215
8216 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8217
8218 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8219 {
8220         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8221         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8222
8223         if (tg == &root_task_group)
8224                 return -EINVAL;
8225
8226         /*
8227          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8228          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8229          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8230          */
8231         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8232                 return -EINVAL;
8233
8234         /*
8235          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8236          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8237          * feasibility.
8238          */
8239         if (period > max_cfs_quota_period)
8240                 return -EINVAL;
8241
8242         /*
8243          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8244          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8245          */
8246         get_online_cpus();
8247         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8248         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8249         if (ret)
8250                 goto out_unlock;
8251
8252         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8253         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8254         /*
8255          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8256          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8257          */
8258         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8259                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8260         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8261         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8262         cfs_b->quota = quota;
8263
8264         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8265         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8266         if (runtime_enabled)
8267                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8268         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8269
8270         for_each_online_cpu(i) {
8271                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8272                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8273
8274                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8275                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8276                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8277
8278                 if (cfs_rq->throttled)
8279                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8280                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8281         }
8282         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8283                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8284 out_unlock:
8285         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8286         put_online_cpus();
8287
8288         return ret;
8289 }
8290
8291 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8292 {
8293         u64 quota, period;
8294
8295         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8296         if (cfs_quota_us < 0)
8297                 quota = RUNTIME_INF;
8298         else
8299                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8300
8301         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8302 }
8303
8304 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8305 {
8306         u64 quota_us;
8307
8308         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8309                 return -1;
8310
8311         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8312         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8313
8314         return quota_us;
8315 }
8316
8317 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8318 {
8319         u64 quota, period;
8320
8321         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8322         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8323
8324         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8325 }
8326
8327 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8328 {
8329         u64 cfs_period_us;
8330
8331         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8332         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8333
8334         return cfs_period_us;
8335 }
8336
8337 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8338                                   struct cftype *cft)
8339 {
8340         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8341 }
8342
8343 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8344                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8345 {
8346         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8347 }
8348
8349 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8350                                    struct cftype *cft)
8351 {
8352         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8353 }
8354
8355 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8356                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8357 {
8358         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8359 }
8360
8361 struct cfs_schedulable_data {
8362         struct task_group *tg;
8363         u64 period, quota;
8364 };
8365
8366 /*
8367  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8368  * note: units are usecs
8369  */
8370 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8371                                struct cfs_schedulable_data *d)
8372 {
8373         u64 quota, period;
8374
8375         if (tg == d->tg) {
8376                 period = d->period;
8377                 quota = d->quota;
8378         } else {
8379                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8380                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8381         }
8382
8383         /* note: these should typically be equivalent */
8384         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8385                 return RUNTIME_INF;
8386
8387         return to_ratio(period, quota);
8388 }
8389
8390 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8391 {
8392         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8393         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8394         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8395
8396         if (!tg->parent) {
8397                 quota = RUNTIME_INF;
8398         } else {
8399                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8400
8401                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8402                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8403
8404                 /*
8405                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8406                  * limit is set
8407                  */
8408                 if (quota == RUNTIME_INF)
8409                         quota = parent_quota;
8410                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8411                         return -EINVAL;
8412         }
8413         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8414
8415         return 0;
8416 }
8417
8418 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8419 {
8420         int ret;
8421         struct cfs_schedulable_data data = {
8422                 .tg = tg,
8423                 .period = period,
8424                 .quota = quota,
8425         };
8426
8427         if (quota != RUNTIME_INF) {
8428                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8429                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8430         }
8431
8432         rcu_read_lock();
8433         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8434         rcu_read_unlock();
8435
8436         return ret;
8437 }
8438
8439 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8440 {
8441         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8442         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8443
8444         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8445         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8446         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8447
8448         return 0;
8449 }
8450 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8451 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8452
8453 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8454 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8455                                 struct cftype *cft, s64 val)
8456 {
8457         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8458 }
8459
8460 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8461                                struct cftype *cft)
8462 {
8463         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8464 }
8465
8466 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8467                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8468 {
8469         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8470 }
8471
8472 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8473                                    struct cftype *cft)
8474 {
8475         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8476 }
8477 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8478
8479 static struct cftype cpu_files[] = {
8480 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8481         {
8482                 .name = "shares",
8483                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8484                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8485         },
8486 #endif
8487 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8488         {
8489                 .name = "cfs_quota_us",
8490                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8491                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8492         },
8493         {
8494                 .name = "cfs_period_us",
8495                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8496                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8497         },
8498         {
8499                 .name = "stat",
8500                 .seq_show = cpu_stats_show,
8501         },
8502 #endif
8503 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8504         {
8505                 .name = "rt_runtime_us",
8506                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8507                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8508         },
8509         {
8510                 .name = "rt_period_us",
8511                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8512                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8513         },
8514 #endif
8515         { }     /* terminate */
8516 };
8517
8518 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8519         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8520         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8521         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8522         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8523         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8524         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8525         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8526         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8527         .legacy_cftypes = cpu_files,
8528         .early_init     = 1,
8529 };
8530
8531 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8532
8533 void dump_cpu_task(int cpu)
8534 {
8535         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8536         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8537 }