d65566d07fcf9e9e236991f2dd1b388463fccfeb
[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 #ifdef smp_mb__before_atomic
94 void __smp_mb__before_atomic(void)
95 {
96         smp_mb__before_atomic();
97 }
98 EXPORT_SYMBOL(__smp_mb__before_atomic);
99 #endif
100
101 #ifdef smp_mb__after_atomic
102 void __smp_mb__after_atomic(void)
103 {
104         smp_mb__after_atomic();
105 }
106 EXPORT_SYMBOL(__smp_mb__after_atomic);
107 #endif
108
109 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
110 {
111         unsigned long delta;
112         ktime_t soft, hard, now;
113
114         for (;;) {
115                 if (hrtimer_active(period_timer))
116                         break;
117
118                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
119                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
120
121                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
122                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
123                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
124                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
125                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
126         }
127 }
128
129 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
130 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
131
132 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
133
134 void update_rq_clock(struct rq *rq)
135 {
136         s64 delta;
137
138         if (rq->skip_clock_update > 0)
139                 return;
140
141         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
142         if (delta < 0)
143                 return;
144         rq->clock += delta;
145         update_rq_clock_task(rq, delta);
146 }
147
148 /*
149  * Debugging: various feature bits
150  */
151
152 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
153         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
154
155 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
156 #include "features.h"
157         0;
158
159 #undef SCHED_FEAT
160
161 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
162 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
163         #name ,
164
165 static const char * const sched_feat_names[] = {
166 #include "features.h"
167 };
168
169 #undef SCHED_FEAT
170
171 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
172 {
173         int i;
174
175         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
176                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
177                         seq_puts(m, "NO_");
178                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
179         }
180         seq_puts(m, "\n");
181
182         return 0;
183 }
184
185 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
186
187 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
188 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
189
190 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
191         jump_label_key__##enabled ,
192
193 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
194 #include "features.h"
195 };
196
197 #undef SCHED_FEAT
198
199 static void sched_feat_disable(int i)
200 {
201         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
202                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
203 }
204
205 static void sched_feat_enable(int i)
206 {
207         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
208                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
209 }
210 #else
211 static void sched_feat_disable(int i) { };
212 static void sched_feat_enable(int i) { };
213 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
214
215 static int sched_feat_set(char *cmp)
216 {
217         int i;
218         int neg = 0;
219
220         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
221                 neg = 1;
222                 cmp += 3;
223         }
224
225         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
226                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
227                         if (neg) {
228                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
229                                 sched_feat_disable(i);
230                         } else {
231                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
232                                 sched_feat_enable(i);
233                         }
234                         break;
235                 }
236         }
237
238         return i;
239 }
240
241 static ssize_t
242 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
243                 size_t cnt, loff_t *ppos)
244 {
245         char buf[64];
246         char *cmp;
247         int i;
248         struct inode *inode;
249
250         if (cnt > 63)
251                 cnt = 63;
252
253         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
254                 return -EFAULT;
255
256         buf[cnt] = 0;
257         cmp = strstrip(buf);
258
259         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
260         inode = file_inode(filp);
261         mutex_lock(&inode->i_mutex);
262         i = sched_feat_set(cmp);
263         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
264         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
265                 return -EINVAL;
266
267         *ppos += cnt;
268
269         return cnt;
270 }
271
272 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
273 {
274         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
275 }
276
277 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
278         .open           = sched_feat_open,
279         .write          = sched_feat_write,
280         .read           = seq_read,
281         .llseek         = seq_lseek,
282         .release        = single_release,
283 };
284
285 static __init int sched_init_debug(void)
286 {
287         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
288                         &sched_feat_fops);
289
290         return 0;
291 }
292 late_initcall(sched_init_debug);
293 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
294
295 /*
296  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
297  * Limited because this is done with IRQs disabled.
298  */
299 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
300
301 /*
302  * period over which we average the RT time consumption, measured
303  * in ms.
304  *
305  * default: 1s
306  */
307 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
308
309 /*
310  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
311  * default: 1s
312  */
313 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
314
315 __read_mostly int scheduler_running;
316
317 /*
318  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
319  * default: 0.95s
320  */
321 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
322
323 /*
324  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
325  */
326 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
327         __acquires(rq->lock)
328 {
329         struct rq *rq;
330
331         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
332
333         for (;;) {
334                 rq = task_rq(p);
335                 raw_spin_lock(&rq->lock);
336                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p)))
337                         return rq;
338                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
339
340                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
341                         cpu_relax();
342         }
343 }
344
345 /*
346  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
347  */
348 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
349         __acquires(p->pi_lock)
350         __acquires(rq->lock)
351 {
352         struct rq *rq;
353
354         for (;;) {
355                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
356                 rq = task_rq(p);
357                 raw_spin_lock(&rq->lock);
358                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p)))
359                         return rq;
360                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
361                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
362
363                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
364                         cpu_relax();
365         }
366 }
367
368 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
369         __releases(rq->lock)
370 {
371         raw_spin_unlock(&rq->lock);
372 }
373
374 static inline void
375 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
376         __releases(rq->lock)
377         __releases(p->pi_lock)
378 {
379         raw_spin_unlock(&rq->lock);
380         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
381 }
382
383 /*
384  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
385  */
386 static struct rq *this_rq_lock(void)
387         __acquires(rq->lock)
388 {
389         struct rq *rq;
390
391         local_irq_disable();
392         rq = this_rq();
393         raw_spin_lock(&rq->lock);
394
395         return rq;
396 }
397
398 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
399 /*
400  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
401  */
402
403 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
404 {
405         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
406                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
407 }
408
409 /*
410  * High-resolution timer tick.
411  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
412  */
413 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
414 {
415         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
416
417         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
418
419         raw_spin_lock(&rq->lock);
420         update_rq_clock(rq);
421         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
422         raw_spin_unlock(&rq->lock);
423
424         return HRTIMER_NORESTART;
425 }
426
427 #ifdef CONFIG_SMP
428
429 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
430 {
431         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
432         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
433
434         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
435 }
436
437 /*
438  * called from hardirq (IPI) context
439  */
440 static void __hrtick_start(void *arg)
441 {
442         struct rq *rq = arg;
443
444         raw_spin_lock(&rq->lock);
445         __hrtick_restart(rq);
446         rq->hrtick_csd_pending = 0;
447         raw_spin_unlock(&rq->lock);
448 }
449
450 /*
451  * Called to set the hrtick timer state.
452  *
453  * called with rq->lock held and irqs disabled
454  */
455 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
456 {
457         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
458         ktime_t time;
459         s64 delta;
460
461         /*
462          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
463          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
464          */
465         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
466         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
467
468         hrtimer_set_expires(timer, time);
469
470         if (rq == this_rq()) {
471                 __hrtick_restart(rq);
472         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
473                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
474                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
475         }
476 }
477
478 static int
479 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
480 {
481         int cpu = (int)(long)hcpu;
482
483         switch (action) {
484         case CPU_UP_CANCELED:
485         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
486         case CPU_DOWN_PREPARE:
487         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
488         case CPU_DEAD:
489         case CPU_DEAD_FROZEN:
490                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
491                 return NOTIFY_OK;
492         }
493
494         return NOTIFY_DONE;
495 }
496
497 static __init void init_hrtick(void)
498 {
499         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
500 }
501 #else
502 /*
503  * Called to set the hrtick timer state.
504  *
505  * called with rq->lock held and irqs disabled
506  */
507 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
508 {
509         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
510                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
511 }
512
513 static inline void init_hrtick(void)
514 {
515 }
516 #endif /* CONFIG_SMP */
517
518 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
519 {
520 #ifdef CONFIG_SMP
521         rq->hrtick_csd_pending = 0;
522
523         rq->hrtick_csd.flags = 0;
524         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
525         rq->hrtick_csd.info = rq;
526 #endif
527
528         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
529         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
530 }
531 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
532 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
533 {
534 }
535
536 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
537 {
538 }
539
540 static inline void init_hrtick(void)
541 {
542 }
543 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
544
545 /*
546  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
547  */
548 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
549 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
550         for (;;) {                                                      \
551                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
552                 if (__old == __val)                                     \
553                         break;                                          \
554                 __val = __old;                                          \
555         }                                                               \
556         __old;                                                          \
557 })
558
559 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
560 /*
561  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
562  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
563  * spurious IPIs.
564  */
565 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
566 {
567         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
568         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
569 }
570
571 /*
572  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
573  *
574  * If this returns true, then the idle task promises to call
575  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
576  */
577 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
578 {
579         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
580         typeof(ti->flags) old, val = ACCESS_ONCE(ti->flags);
581
582         for (;;) {
583                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
584                         return false;
585                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
586                         return true;
587                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
588                 if (old == val)
589                         break;
590                 val = old;
591         }
592         return true;
593 }
594
595 #else
596 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
597 {
598         set_tsk_need_resched(p);
599         return true;
600 }
601
602 #ifdef CONFIG_SMP
603 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
604 {
605         return false;
606 }
607 #endif
608 #endif
609
610 /*
611  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
612  *
613  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
614  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
615  * the target CPU.
616  */
617 void resched_curr(struct rq *rq)
618 {
619         struct task_struct *curr = rq->curr;
620         int cpu;
621
622         lockdep_assert_held(&rq->lock);
623
624         if (test_tsk_need_resched(curr))
625                 return;
626
627         cpu = cpu_of(rq);
628
629         if (cpu == smp_processor_id()) {
630                 set_tsk_need_resched(curr);
631                 set_preempt_need_resched();
632                 return;
633         }
634
635         if (set_nr_and_not_polling(curr))
636                 smp_send_reschedule(cpu);
637         else
638                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
639 }
640
641 void resched_cpu(int cpu)
642 {
643         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
644         unsigned long flags;
645
646         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
647                 return;
648         resched_curr(rq);
649         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
650 }
651
652 #ifdef CONFIG_SMP
653 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
654 /*
655  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
656  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
657  *
658  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
659  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
660  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
661  */
662 int get_nohz_timer_target(int pinned)
663 {
664         int cpu = smp_processor_id();
665         int i;
666         struct sched_domain *sd;
667
668         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
669                 return cpu;
670
671         rcu_read_lock();
672         for_each_domain(cpu, sd) {
673                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
674                         if (!idle_cpu(i)) {
675                                 cpu = i;
676                                 goto unlock;
677                         }
678                 }
679         }
680 unlock:
681         rcu_read_unlock();
682         return cpu;
683 }
684 /*
685  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
686  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
687  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
688  * idle system the next event might even be infinite time into the
689  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
690  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
691  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
692  * wheel for the next timer event.
693  */
694 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
695 {
696         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
697
698         if (cpu == smp_processor_id())
699                 return;
700
701         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
702                 smp_send_reschedule(cpu);
703         else
704                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
705 }
706
707 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
708 {
709         /*
710          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
711          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
712          * If needed we can still optimize that later with an
713          * empty IRQ.
714          */
715         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
716                 if (cpu != smp_processor_id() ||
717                     tick_nohz_tick_stopped())
718                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
719                 return true;
720         }
721
722         return false;
723 }
724
725 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
726 {
727         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
728                 wake_up_idle_cpu(cpu);
729 }
730
731 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
732 {
733         int cpu = smp_processor_id();
734
735         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
736                 return false;
737
738         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
739                 return true;
740
741         /*
742          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
743          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
744          */
745         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
746         return false;
747 }
748
749 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
750
751 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
752 {
753         return false;
754 }
755
756 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
757
758 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
759 bool sched_can_stop_tick(void)
760 {
761         /*
762          * More than one running task need preemption.
763          * nr_running update is assumed to be visible
764          * after IPI is sent from wakers.
765          */
766         if (this_rq()->nr_running > 1)
767                 return false;
768
769         return true;
770 }
771 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
772
773 void sched_avg_update(struct rq *rq)
774 {
775         s64 period = sched_avg_period();
776
777         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
778                 /*
779                  * Inline assembly required to prevent the compiler
780                  * optimising this loop into a divmod call.
781                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
782                  */
783                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
784                 rq->age_stamp += period;
785                 rq->rt_avg /= 2;
786         }
787 }
788
789 #endif /* CONFIG_SMP */
790
791 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
792                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
793 /*
794  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
795  * node and @up when leaving it for the final time.
796  *
797  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
798  */
799 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
800                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
801 {
802         struct task_group *parent, *child;
803         int ret;
804
805         parent = from;
806
807 down:
808         ret = (*down)(parent, data);
809         if (ret)
810                 goto out;
811         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
812                 parent = child;
813                 goto down;
814
815 up:
816                 continue;
817         }
818         ret = (*up)(parent, data);
819         if (ret || parent == from)
820                 goto out;
821
822         child = parent;
823         parent = parent->parent;
824         if (parent)
825                 goto up;
826 out:
827         return ret;
828 }
829
830 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
831 {
832         return 0;
833 }
834 #endif
835
836 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
837 {
838         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
839         struct load_weight *load = &p->se.load;
840
841         /*
842          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
843          */
844         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
845                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
846                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
847                 return;
848         }
849
850         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
851         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
852 }
853
854 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
855 {
856         update_rq_clock(rq);
857         sched_info_queued(rq, p);
858         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
859 }
860
861 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
862 {
863         update_rq_clock(rq);
864         sched_info_dequeued(rq, p);
865         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
866 }
867
868 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
869 {
870         if (task_contributes_to_load(p))
871                 rq->nr_uninterruptible--;
872
873         enqueue_task(rq, p, flags);
874 }
875
876 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
877 {
878         if (task_contributes_to_load(p))
879                 rq->nr_uninterruptible++;
880
881         dequeue_task(rq, p, flags);
882 }
883
884 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
885 {
886 /*
887  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
888  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
889  */
890 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
891         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
892 #endif
893 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
894         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
895
896         /*
897          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
898          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
899          * {soft,}irq region.
900          *
901          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
902          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
903          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
904          * monotonic.
905          *
906          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
907          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
908          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
909          * atomic ops.
910          */
911         if (irq_delta > delta)
912                 irq_delta = delta;
913
914         rq->prev_irq_time += irq_delta;
915         delta -= irq_delta;
916 #endif
917 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
918         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
919                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
920                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
921
922                 if (unlikely(steal > delta))
923                         steal = delta;
924
925                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
926                 delta -= steal;
927         }
928 #endif
929
930         rq->clock_task += delta;
931
932 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
933         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
934                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
935 #endif
936 }
937
938 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
939 {
940         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
941         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
942
943         if (stop) {
944                 /*
945                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
946                  * userspace knows about and won't get confused about.
947                  *
948                  * Also, it will make PI more or less work without too
949                  * much confusion -- but then, stop work should not
950                  * rely on PI working anyway.
951                  */
952                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
953
954                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
955         }
956
957         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
958
959         if (old_stop) {
960                 /*
961                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
962                  * it can die in pieces.
963                  */
964                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
965         }
966 }
967
968 /*
969  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
970  */
971 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
972 {
973         return p->static_prio;
974 }
975
976 /*
977  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
978  * without taking RT-inheritance into account. Might be
979  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
980  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
981  * estimator recalculates.
982  */
983 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
984 {
985         int prio;
986
987         if (task_has_dl_policy(p))
988                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
989         else if (task_has_rt_policy(p))
990                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
991         else
992                 prio = __normal_prio(p);
993         return prio;
994 }
995
996 /*
997  * Calculate the current priority, i.e. the priority
998  * taken into account by the scheduler. This value might
999  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1000  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1001  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1002  */
1003 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1004 {
1005         p->normal_prio = normal_prio(p);
1006         /*
1007          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1008          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1009          * to the normal priority:
1010          */
1011         if (!rt_prio(p->prio))
1012                 return p->normal_prio;
1013         return p->prio;
1014 }
1015
1016 /**
1017  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1018  * @p: the task in question.
1019  *
1020  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1021  */
1022 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1023 {
1024         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1025 }
1026
1027 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1028                                        const struct sched_class *prev_class,
1029                                        int oldprio)
1030 {
1031         if (prev_class != p->sched_class) {
1032                 if (prev_class->switched_from)
1033                         prev_class->switched_from(rq, p);
1034                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1035         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1036                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1037 }
1038
1039 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1040 {
1041         const struct sched_class *class;
1042
1043         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1044                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1045         } else {
1046                 for_each_class(class) {
1047                         if (class == rq->curr->sched_class)
1048                                 break;
1049                         if (class == p->sched_class) {
1050                                 resched_curr(rq);
1051                                 break;
1052                         }
1053                 }
1054         }
1055
1056         /*
1057          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1058          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1059          */
1060         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1061                 rq->skip_clock_update = 1;
1062 }
1063
1064 #ifdef CONFIG_SMP
1065 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1066 {
1067 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1068         /*
1069          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1070          * ttwu() will sort out the placement.
1071          */
1072         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1073                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
1074
1075 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1076         /*
1077          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1078          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1079          *
1080          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1081          * see task_group().
1082          *
1083          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1084          * task_rq_lock().
1085          */
1086         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1087                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1088 #endif
1089 #endif
1090
1091         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1092
1093         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1094                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1095                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1096                 p->se.nr_migrations++;
1097                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1098         }
1099
1100         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1101 }
1102
1103 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1104 {
1105         if (task_on_rq_queued(p)) {
1106                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1107
1108                 src_rq = task_rq(p);
1109                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1110
1111                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1112                 set_task_cpu(p, cpu);
1113                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1114                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1115         } else {
1116                 /*
1117                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1118                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1119                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1120                  */
1121                 p->wake_cpu = cpu;
1122         }
1123 }
1124
1125 struct migration_swap_arg {
1126         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1127         int src_cpu, dst_cpu;
1128 };
1129
1130 static int migrate_swap_stop(void *data)
1131 {
1132         struct migration_swap_arg *arg = data;
1133         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1134         int ret = -EAGAIN;
1135
1136         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1137         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1138
1139         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1140                         &arg->dst_task->pi_lock);
1141         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1142         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1143                 goto unlock;
1144
1145         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1146                 goto unlock;
1147
1148         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1149                 goto unlock;
1150
1151         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1152                 goto unlock;
1153
1154         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1155         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1156
1157         ret = 0;
1158
1159 unlock:
1160         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1161         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1162         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1163
1164         return ret;
1165 }
1166
1167 /*
1168  * Cross migrate two tasks
1169  */
1170 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1171 {
1172         struct migration_swap_arg arg;
1173         int ret = -EINVAL;
1174
1175         arg = (struct migration_swap_arg){
1176                 .src_task = cur,
1177                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1178                 .dst_task = p,
1179                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1180         };
1181
1182         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1183                 goto out;
1184
1185         /*
1186          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1187          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1188          */
1189         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1190                 goto out;
1191
1192         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1193                 goto out;
1194
1195         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1196                 goto out;
1197
1198         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1199         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1200
1201 out:
1202         return ret;
1203 }
1204
1205 struct migration_arg {
1206         struct task_struct *task;
1207         int dest_cpu;
1208 };
1209
1210 static int migration_cpu_stop(void *data);
1211
1212 /*
1213  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1214  *
1215  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1216  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1217  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1218  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1219  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1220  * @p has remained unscheduled the whole time.
1221  *
1222  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1223  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1224  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1225  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1226  * waiting to become inactive.
1227  */
1228 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1229 {
1230         unsigned long flags;
1231         int running, queued;
1232         unsigned long ncsw;
1233         struct rq *rq;
1234
1235         for (;;) {
1236                 /*
1237                  * We do the initial early heuristics without holding
1238                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1239                  * the runqueue lock when things look like they will
1240                  * work out!
1241                  */
1242                 rq = task_rq(p);
1243
1244                 /*
1245                  * If the task is actively running on another CPU
1246                  * still, just relax and busy-wait without holding
1247                  * any locks.
1248                  *
1249                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1250                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1251                  * But we don't care, since "task_running()" will
1252                  * return false if the runqueue has changed and p
1253                  * is actually now running somewhere else!
1254                  */
1255                 while (task_running(rq, p)) {
1256                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1257                                 return 0;
1258                         cpu_relax();
1259                 }
1260
1261                 /*
1262                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1263                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1264                  * just go back and repeat.
1265                  */
1266                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1267                 trace_sched_wait_task(p);
1268                 running = task_running(rq, p);
1269                 queued = task_on_rq_queued(p);
1270                 ncsw = 0;
1271                 if (!match_state || p->state == match_state)
1272                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1273                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1274
1275                 /*
1276                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1277                  */
1278                 if (unlikely(!ncsw))
1279                         break;
1280
1281                 /*
1282                  * Was it really running after all now that we
1283                  * checked with the proper locks actually held?
1284                  *
1285                  * Oops. Go back and try again..
1286                  */
1287                 if (unlikely(running)) {
1288                         cpu_relax();
1289                         continue;
1290                 }
1291
1292                 /*
1293                  * It's not enough that it's not actively running,
1294                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1295                  * preempted!
1296                  *
1297                  * So if it was still runnable (but just not actively
1298                  * running right now), it's preempted, and we should
1299                  * yield - it could be a while.
1300                  */
1301                 if (unlikely(queued)) {
1302                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1303
1304                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1305                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1306                         continue;
1307                 }
1308
1309                 /*
1310                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1311                  * runnable, which means that it will never become
1312                  * running in the future either. We're all done!
1313                  */
1314                 break;
1315         }
1316
1317         return ncsw;
1318 }
1319
1320 /***
1321  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1322  * @p: the to-be-kicked thread
1323  *
1324  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1325  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1326  *
1327  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1328  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1329  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1330  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1331  * achieved as well.
1332  */
1333 void kick_process(struct task_struct *p)
1334 {
1335         int cpu;
1336
1337         preempt_disable();
1338         cpu = task_cpu(p);
1339         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1340                 smp_send_reschedule(cpu);
1341         preempt_enable();
1342 }
1343 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1344 #endif /* CONFIG_SMP */
1345
1346 #ifdef CONFIG_SMP
1347 /*
1348  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1349  */
1350 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1351 {
1352         int nid = cpu_to_node(cpu);
1353         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1354         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1355         int dest_cpu;
1356
1357         /*
1358          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1359          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1360          * select the cpu on the other node.
1361          */
1362         if (nid != -1) {
1363                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1364
1365                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1366                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1367                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1368                                 continue;
1369                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1370                                 continue;
1371                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1372                                 return dest_cpu;
1373                 }
1374         }
1375
1376         for (;;) {
1377                 /* Any allowed, online CPU? */
1378                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1379                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1380                                 continue;
1381                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1382                                 continue;
1383                         goto out;
1384                 }
1385
1386                 switch (state) {
1387                 case cpuset:
1388                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1389                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1390                         state = possible;
1391                         break;
1392
1393                 case possible:
1394                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1395                         state = fail;
1396                         break;
1397
1398                 case fail:
1399                         BUG();
1400                         break;
1401                 }
1402         }
1403
1404 out:
1405         if (state != cpuset) {
1406                 /*
1407                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1408                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1409                  * leave kernel.
1410                  */
1411                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1412                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1413                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1414                 }
1415         }
1416
1417         return dest_cpu;
1418 }
1419
1420 /*
1421  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1422  */
1423 static inline
1424 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1425 {
1426         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1427
1428         /*
1429          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1430          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1431          * cpu.
1432          *
1433          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1434          *
1435          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1436          *   not worry about this generic constraint ]
1437          */
1438         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1439                      !cpu_online(cpu)))
1440                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1441
1442         return cpu;
1443 }
1444
1445 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1446 {
1447         s64 diff = sample - *avg;
1448         *avg += diff >> 3;
1449 }
1450 #endif
1451
1452 static void
1453 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1454 {
1455 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1456         struct rq *rq = this_rq();
1457
1458 #ifdef CONFIG_SMP
1459         int this_cpu = smp_processor_id();
1460
1461         if (cpu == this_cpu) {
1462                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1463                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1464         } else {
1465                 struct sched_domain *sd;
1466
1467                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1468                 rcu_read_lock();
1469                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1470                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1471                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1472                                 break;
1473                         }
1474                 }
1475                 rcu_read_unlock();
1476         }
1477
1478         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1479                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1480
1481 #endif /* CONFIG_SMP */
1482
1483         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1484         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1485
1486         if (wake_flags & WF_SYNC)
1487                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1488
1489 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1490 }
1491
1492 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1493 {
1494         activate_task(rq, p, en_flags);
1495         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1496
1497         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1498         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1499                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1500 }
1501
1502 /*
1503  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1504  */
1505 static void
1506 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1507 {
1508         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1509         trace_sched_wakeup(p, true);
1510
1511         p->state = TASK_RUNNING;
1512 #ifdef CONFIG_SMP
1513         if (p->sched_class->task_woken)
1514                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1515
1516         if (rq->idle_stamp) {
1517                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1518                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1519
1520                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1521
1522                 if (rq->avg_idle > max)
1523                         rq->avg_idle = max;
1524
1525                 rq->idle_stamp = 0;
1526         }
1527 #endif
1528 }
1529
1530 static void
1531 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1532 {
1533 #ifdef CONFIG_SMP
1534         if (p->sched_contributes_to_load)
1535                 rq->nr_uninterruptible--;
1536 #endif
1537
1538         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1539         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1540 }
1541
1542 /*
1543  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1544  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1545  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1546  * the task is still ->on_rq.
1547  */
1548 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1549 {
1550         struct rq *rq;
1551         int ret = 0;
1552
1553         rq = __task_rq_lock(p);
1554         if (task_on_rq_queued(p)) {
1555                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1556                 update_rq_clock(rq);
1557                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1558                 ret = 1;
1559         }
1560         __task_rq_unlock(rq);
1561
1562         return ret;
1563 }
1564
1565 #ifdef CONFIG_SMP
1566 void sched_ttwu_pending(void)
1567 {
1568         struct rq *rq = this_rq();
1569         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1570         struct task_struct *p;
1571         unsigned long flags;
1572
1573         if (!llist)
1574                 return;
1575
1576         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1577
1578         while (llist) {
1579                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1580                 llist = llist_next(llist);
1581                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1582         }
1583
1584         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1585 }
1586
1587 void scheduler_ipi(void)
1588 {
1589         /*
1590          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1591          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1592          * this IPI.
1593          */
1594         preempt_fold_need_resched();
1595
1596         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1597                 return;
1598
1599         /*
1600          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1601          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1602          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1603          * we do call them.
1604          *
1605          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1606          * properly.
1607          *
1608          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1609          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1610          * somewhat pessimize the simple resched case.
1611          */
1612         irq_enter();
1613         sched_ttwu_pending();
1614
1615         /*
1616          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1617          */
1618         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1619                 this_rq()->idle_balance = 1;
1620                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1621         }
1622         irq_exit();
1623 }
1624
1625 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1626 {
1627         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1628
1629         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1630                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1631                         smp_send_reschedule(cpu);
1632                 else
1633                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1634         }
1635 }
1636
1637 void wake_up_if_idle(int cpu)
1638 {
1639         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1640         unsigned long flags;
1641
1642         if (!is_idle_task(rq->curr))
1643                 return;
1644
1645         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1646                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1647         } else {
1648                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1649                 if (is_idle_task(rq->curr))
1650                         smp_send_reschedule(cpu);
1651                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1652                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1653         }
1654 }
1655
1656 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1657 {
1658         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1659 }
1660 #endif /* CONFIG_SMP */
1661
1662 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1663 {
1664         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1665
1666 #if defined(CONFIG_SMP)
1667         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1668                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1669                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1670                 return;
1671         }
1672 #endif
1673
1674         raw_spin_lock(&rq->lock);
1675         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1676         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1677 }
1678
1679 /**
1680  * try_to_wake_up - wake up a thread
1681  * @p: the thread to be awakened
1682  * @state: the mask of task states that can be woken
1683  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1684  *
1685  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1686  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1687  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1688  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1689  * runnable without the overhead of this.
1690  *
1691  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1692  * or @state didn't match @p's state.
1693  */
1694 static int
1695 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1696 {
1697         unsigned long flags;
1698         int cpu, success = 0;
1699
1700         /*
1701          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1702          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1703          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1704          * set_current_state() the waiting thread does.
1705          */
1706         smp_mb__before_spinlock();
1707         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1708         if (!(p->state & state))
1709                 goto out;
1710
1711         success = 1; /* we're going to change ->state */
1712         cpu = task_cpu(p);
1713
1714         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1715                 goto stat;
1716
1717 #ifdef CONFIG_SMP
1718         /*
1719          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1720          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1721          */
1722         while (p->on_cpu)
1723                 cpu_relax();
1724         /*
1725          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1726          */
1727         smp_rmb();
1728
1729         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1730         p->state = TASK_WAKING;
1731
1732         if (p->sched_class->task_waking)
1733                 p->sched_class->task_waking(p);
1734
1735         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1736         if (task_cpu(p) != cpu) {
1737                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1738                 set_task_cpu(p, cpu);
1739         }
1740 #endif /* CONFIG_SMP */
1741
1742         ttwu_queue(p, cpu);
1743 stat:
1744         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1745 out:
1746         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1747
1748         return success;
1749 }
1750
1751 /**
1752  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1753  * @p: the thread to be awakened
1754  *
1755  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1756  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1757  * the current task.
1758  */
1759 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1760 {
1761         struct rq *rq = task_rq(p);
1762
1763         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1764             WARN_ON_ONCE(p == current))
1765                 return;
1766
1767         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1768
1769         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1770                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1771                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1772                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1773         }
1774
1775         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1776                 goto out;
1777
1778         if (!task_on_rq_queued(p))
1779                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1780
1781         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1782         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1783 out:
1784         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1785 }
1786
1787 /**
1788  * wake_up_process - Wake up a specific process
1789  * @p: The process to be woken up.
1790  *
1791  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1792  * processes.
1793  *
1794  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1795  *
1796  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1797  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1798  */
1799 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1800 {
1801         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1802         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1803 }
1804 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1805
1806 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1807 {
1808         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1809 }
1810
1811 /*
1812  * This function clears the sched_dl_entity static params.
1813  */
1814 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
1815 {
1816         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
1817
1818         dl_se->dl_runtime = 0;
1819         dl_se->dl_deadline = 0;
1820         dl_se->dl_period = 0;
1821         dl_se->flags = 0;
1822         dl_se->dl_bw = 0;
1823 }
1824
1825 /*
1826  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1827  * p is forked by current.
1828  *
1829  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1830  */
1831 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1832 {
1833         p->on_rq                        = 0;
1834
1835         p->se.on_rq                     = 0;
1836         p->se.exec_start                = 0;
1837         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1838         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1839         p->se.nr_migrations             = 0;
1840         p->se.vruntime                  = 0;
1841         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1842
1843 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1844         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1845 #endif
1846
1847         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1848         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1849         __dl_clear_params(p);
1850
1851         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1852
1853 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1854         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1855 #endif
1856
1857 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1858         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1859                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1860                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1861         }
1862
1863         if (clone_flags & CLONE_VM)
1864                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1865         else
1866                 p->numa_preferred_nid = -1;
1867
1868         p->node_stamp = 0ULL;
1869         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1870         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1871         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1872         p->numa_faults_memory = NULL;
1873         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1874         p->last_task_numa_placement = 0;
1875         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1876
1877         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1878         p->numa_group = NULL;
1879 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1880 }
1881
1882 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1883 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1884 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1885 {
1886         if (enabled)
1887                 sched_feat_set("NUMA");
1888         else
1889                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1890 }
1891 #else
1892 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1893
1894 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1895 {
1896         numabalancing_enabled = enabled;
1897 }
1898 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1899
1900 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1901 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1902                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1903 {
1904         struct ctl_table t;
1905         int err;
1906         int state = numabalancing_enabled;
1907
1908         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1909                 return -EPERM;
1910
1911         t = *table;
1912         t.data = &state;
1913         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1914         if (err < 0)
1915                 return err;
1916         if (write)
1917                 set_numabalancing_state(state);
1918         return err;
1919 }
1920 #endif
1921 #endif
1922
1923 /*
1924  * fork()/clone()-time setup:
1925  */
1926 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1927 {
1928         unsigned long flags;
1929         int cpu = get_cpu();
1930
1931         __sched_fork(clone_flags, p);
1932         /*
1933          * We mark the process as running here. This guarantees that
1934          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1935          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1936          */
1937         p->state = TASK_RUNNING;
1938
1939         /*
1940          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1941          */
1942         p->prio = current->normal_prio;
1943
1944         /*
1945          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1946          */
1947         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1948                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1949                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1950                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1951                         p->rt_priority = 0;
1952                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1953                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1954
1955                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1956                 set_load_weight(p);
1957
1958                 /*
1959                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1960                  * fulfilled its duty:
1961                  */
1962                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1963         }
1964
1965         if (dl_prio(p->prio)) {
1966                 put_cpu();
1967                 return -EAGAIN;
1968         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1969                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1970         } else {
1971                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1972         }
1973
1974         if (p->sched_class->task_fork)
1975                 p->sched_class->task_fork(p);
1976
1977         /*
1978          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1979          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1980          * is ran before sched_fork().
1981          *
1982          * Silence PROVE_RCU.
1983          */
1984         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1985         set_task_cpu(p, cpu);
1986         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1987
1988 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1989         if (likely(sched_info_on()))
1990                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1991 #endif
1992 #if defined(CONFIG_SMP)
1993         p->on_cpu = 0;
1994 #endif
1995         init_task_preempt_count(p);
1996 #ifdef CONFIG_SMP
1997         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1998         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1999 #endif
2000
2001         put_cpu();
2002         return 0;
2003 }
2004
2005 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2006 {
2007         if (runtime == RUNTIME_INF)
2008                 return 1ULL << 20;
2009
2010         /*
2011          * Doing this here saves a lot of checks in all
2012          * the calling paths, and returning zero seems
2013          * safe for them anyway.
2014          */
2015         if (period == 0)
2016                 return 0;
2017
2018         return div64_u64(runtime << 20, period);
2019 }
2020
2021 #ifdef CONFIG_SMP
2022 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2023 {
2024         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2025 }
2026
2027 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2028 {
2029         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2030         int cpus = 0;
2031
2032         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2033                 cpus++;
2034
2035         return cpus;
2036 }
2037 #else
2038 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2039 {
2040         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2041 }
2042
2043 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2044 {
2045         return 1;
2046 }
2047 #endif
2048
2049 static inline
2050 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2051 {
2052         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
2053 }
2054
2055 static inline
2056 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2057 {
2058         dl_b->total_bw += tsk_bw;
2059 }
2060
2061 static inline
2062 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
2063 {
2064         return dl_b->bw != -1 &&
2065                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
2066 }
2067
2068 /*
2069  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2070  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2071  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2072  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2073  *
2074  * This function is called while holding p's rq->lock.
2075  */
2076 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2077                        const struct sched_attr *attr)
2078 {
2079
2080         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2081         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2082         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2083         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2084         int cpus, err = -1;
2085
2086         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2087                 return 0;
2088
2089         /*
2090          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2091          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2092          * allocated bandwidth of the container.
2093          */
2094         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2095         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2096         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2097             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2098                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2099                 err = 0;
2100         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2101                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2102                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2103                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2104                 err = 0;
2105         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2106                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2107                 err = 0;
2108         }
2109         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2110
2111         return err;
2112 }
2113
2114 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2115
2116 /*
2117  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2118  *
2119  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2120  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2121  * on the runqueue and wakes it.
2122  */
2123 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2124 {
2125         unsigned long flags;
2126         struct rq *rq;
2127
2128         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2129 #ifdef CONFIG_SMP
2130         /*
2131          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2132          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2133          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2134          */
2135         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2136 #endif
2137
2138         /* Initialize new task's runnable average */
2139         init_task_runnable_average(p);
2140         rq = __task_rq_lock(p);
2141         activate_task(rq, p, 0);
2142         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2143         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2144         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2145 #ifdef CONFIG_SMP
2146         if (p->sched_class->task_woken)
2147                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2148 #endif
2149         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2150 }
2151
2152 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2153
2154 /**
2155  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2156  * @notifier: notifier struct to register
2157  */
2158 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2159 {
2160         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2161 }
2162 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2163
2164 /**
2165  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2166  * @notifier: notifier struct to unregister
2167  *
2168  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2169  */
2170 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2171 {
2172         hlist_del(&notifier->link);
2173 }
2174 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2175
2176 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2177 {
2178         struct preempt_notifier *notifier;
2179
2180         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2181                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2182 }
2183
2184 static void
2185 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2186                                  struct task_struct *next)
2187 {
2188         struct preempt_notifier *notifier;
2189
2190         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2191                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2192 }
2193
2194 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2195
2196 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2197 {
2198 }
2199
2200 static void
2201 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2202                                  struct task_struct *next)
2203 {
2204 }
2205
2206 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2207
2208 /**
2209  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2210  * @rq: the runqueue preparing to switch
2211  * @prev: the current task that is being switched out
2212  * @next: the task we are going to switch to.
2213  *
2214  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2215  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2216  * switch.
2217  *
2218  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2219  * hooks.
2220  */
2221 static inline void
2222 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2223                     struct task_struct *next)
2224 {
2225         trace_sched_switch(prev, next);
2226         sched_info_switch(rq, prev, next);
2227         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2228         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2229         prepare_lock_switch(rq, next);
2230         prepare_arch_switch(next);
2231 }
2232
2233 /**
2234  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2235  * @rq: runqueue associated with task-switch
2236  * @prev: the thread we just switched away from.
2237  *
2238  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2239  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2240  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2241  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2242  *
2243  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2244  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2245  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2246  * details.)
2247  */
2248 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2249         __releases(rq->lock)
2250 {
2251         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2252         long prev_state;
2253
2254         rq->prev_mm = NULL;
2255
2256         /*
2257          * A task struct has one reference for the use as "current".
2258          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2259          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2260          * the scheduled task must drop that reference.
2261          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2262          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2263          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2264          * be dropped twice.
2265          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2266          */
2267         prev_state = prev->state;
2268         vtime_task_switch(prev);
2269         finish_arch_switch(prev);
2270         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2271         finish_lock_switch(rq, prev);
2272         finish_arch_post_lock_switch();
2273
2274         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2275         if (mm)
2276                 mmdrop(mm);
2277         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2278                 if (prev->sched_class->task_dead)
2279                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2280
2281                 /*
2282                  * Remove function-return probe instances associated with this
2283                  * task and put them back on the free list.
2284                  */
2285                 kprobe_flush_task(prev);
2286                 put_task_struct(prev);
2287         }
2288
2289         tick_nohz_task_switch(current);
2290 }
2291
2292 #ifdef CONFIG_SMP
2293
2294 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2295 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2296 {
2297         if (rq->post_schedule) {
2298                 unsigned long flags;
2299
2300                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2301                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2302                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2303                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2304
2305                 rq->post_schedule = 0;
2306         }
2307 }
2308
2309 #else
2310
2311 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2312 {
2313 }
2314
2315 #endif
2316
2317 /**
2318  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2319  * @prev: the thread we just switched away from.
2320  */
2321 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2322         __releases(rq->lock)
2323 {
2324         struct rq *rq = this_rq();
2325
2326         finish_task_switch(rq, prev);
2327
2328         /*
2329          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2330          * task_switch?
2331          */
2332         post_schedule(rq);
2333
2334 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2335         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2336         preempt_enable();
2337 #endif
2338         if (current->set_child_tid)
2339                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2340 }
2341
2342 /*
2343  * context_switch - switch to the new MM and the new
2344  * thread's register state.
2345  */
2346 static inline void
2347 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2348                struct task_struct *next)
2349 {
2350         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2351
2352         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2353
2354         mm = next->mm;
2355         oldmm = prev->active_mm;
2356         /*
2357          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2358          * combine the page table reload and the switch backend into
2359          * one hypercall.
2360          */
2361         arch_start_context_switch(prev);
2362
2363         if (!mm) {
2364                 next->active_mm = oldmm;
2365                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2366                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2367         } else
2368                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2369
2370         if (!prev->mm) {
2371                 prev->active_mm = NULL;
2372                 rq->prev_mm = oldmm;
2373         }
2374         /*
2375          * Since the runqueue lock will be released by the next
2376          * task (which is an invalid locking op but in the case
2377          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2378          * do an early lockdep release here:
2379          */
2380 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2381         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2382 #endif
2383
2384         context_tracking_task_switch(prev, next);
2385         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2386         switch_to(prev, next, prev);
2387
2388         barrier();
2389         /*
2390          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2391          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2392          * frame will be invalid.
2393          */
2394         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2395 }
2396
2397 /*
2398  * nr_running and nr_context_switches:
2399  *
2400  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2401  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2402  */
2403 unsigned long nr_running(void)
2404 {
2405         unsigned long i, sum = 0;
2406
2407         for_each_online_cpu(i)
2408                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2409
2410         return sum;
2411 }
2412
2413 unsigned long long nr_context_switches(void)
2414 {
2415         int i;
2416         unsigned long long sum = 0;
2417
2418         for_each_possible_cpu(i)
2419                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2420
2421         return sum;
2422 }
2423
2424 unsigned long nr_iowait(void)
2425 {
2426         unsigned long i, sum = 0;
2427
2428         for_each_possible_cpu(i)
2429                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2430
2431         return sum;
2432 }
2433
2434 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2435 {
2436         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2437         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2438 }
2439
2440 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2441 {
2442         struct rq *this = this_rq();
2443         *nr_waiters = atomic_read(&this->nr_iowait);
2444         *load = this->cpu_load[0];
2445 }
2446
2447 #ifdef CONFIG_SMP
2448
2449 /*
2450  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2451  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2452  */
2453 void sched_exec(void)
2454 {
2455         struct task_struct *p = current;
2456         unsigned long flags;
2457         int dest_cpu;
2458
2459         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2460         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2461         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2462                 goto unlock;
2463
2464         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2465                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2466
2467                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2468                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2469                 return;
2470         }
2471 unlock:
2472         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2473 }
2474
2475 #endif
2476
2477 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2478 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2479
2480 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2481 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2482
2483 /*
2484  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2485  * @p in case that task is currently running.
2486  *
2487  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2488  */
2489 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2490 {
2491         u64 ns = 0;
2492
2493         /*
2494          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2495          * project cycles that may never be accounted to this
2496          * thread, breaking clock_gettime().
2497          */
2498         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2499                 update_rq_clock(rq);
2500                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2501                 if ((s64)ns < 0)
2502                         ns = 0;
2503         }
2504
2505         return ns;
2506 }
2507
2508 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2509 {
2510         unsigned long flags;
2511         struct rq *rq;
2512         u64 ns = 0;
2513
2514         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2515         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2516         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2517
2518         return ns;
2519 }
2520
2521 /*
2522  * Return accounted runtime for the task.
2523  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2524  * pending runtime that have not been accounted yet.
2525  */
2526 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2527 {
2528         unsigned long flags;
2529         struct rq *rq;
2530         u64 ns = 0;
2531
2532 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2533         /*
2534          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2535          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2536          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2537          *
2538          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2539          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2540          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2541          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2542          * been accounted, so we're correct here as well.
2543          */
2544         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2545                 return p->se.sum_exec_runtime;
2546 #endif
2547
2548         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2549         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2550         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2551
2552         return ns;
2553 }
2554
2555 /*
2556  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2557  * We call it with interrupts disabled.
2558  */
2559 void scheduler_tick(void)
2560 {
2561         int cpu = smp_processor_id();
2562         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2563         struct task_struct *curr = rq->curr;
2564
2565         sched_clock_tick();
2566
2567         raw_spin_lock(&rq->lock);
2568         update_rq_clock(rq);
2569         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2570         update_cpu_load_active(rq);
2571         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2572
2573         perf_event_task_tick();
2574
2575 #ifdef CONFIG_SMP
2576         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2577         trigger_load_balance(rq);
2578 #endif
2579         rq_last_tick_reset(rq);
2580 }
2581
2582 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2583 /**
2584  * scheduler_tick_max_deferment
2585  *
2586  * Keep at least one tick per second when a single
2587  * active task is running because the scheduler doesn't
2588  * yet completely support full dynticks environment.
2589  *
2590  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2591  * balancing, etc... continue to move forward, even
2592  * with a very low granularity.
2593  *
2594  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2595  */
2596 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2597 {
2598         struct rq *rq = this_rq();
2599         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2600
2601         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2602
2603         if (time_before_eq(next, now))
2604                 return 0;
2605
2606         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2607 }
2608 #endif
2609
2610 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2611 {
2612         if (in_lock_functions(addr)) {
2613                 addr = CALLER_ADDR2;
2614                 if (in_lock_functions(addr))
2615                         addr = CALLER_ADDR3;
2616         }
2617         return addr;
2618 }
2619
2620 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2621                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2622
2623 void preempt_count_add(int val)
2624 {
2625 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2626         /*
2627          * Underflow?
2628          */
2629         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2630                 return;
2631 #endif
2632         __preempt_count_add(val);
2633 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2634         /*
2635          * Spinlock count overflowing soon?
2636          */
2637         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2638                                 PREEMPT_MASK - 10);
2639 #endif
2640         if (preempt_count() == val) {
2641                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2642 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2643                 current->preempt_disable_ip = ip;
2644 #endif
2645                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2646         }
2647 }
2648 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2649 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2650
2651 void preempt_count_sub(int val)
2652 {
2653 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2654         /*
2655          * Underflow?
2656          */
2657         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2658                 return;
2659         /*
2660          * Is the spinlock portion underflowing?
2661          */
2662         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2663                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2664                 return;
2665 #endif
2666
2667         if (preempt_count() == val)
2668                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2669         __preempt_count_sub(val);
2670 }
2671 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2672 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2673
2674 #endif
2675
2676 /*
2677  * Print scheduling while atomic bug:
2678  */
2679 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2680 {
2681         if (oops_in_progress)
2682                 return;
2683
2684         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2685                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2686
2687         debug_show_held_locks(prev);
2688         print_modules();
2689         if (irqs_disabled())
2690                 print_irqtrace_events(prev);
2691 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2692         if (in_atomic_preempt_off()) {
2693                 pr_err("Preemption disabled at:");
2694                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2695                 pr_cont("\n");
2696         }
2697 #endif
2698         dump_stack();
2699         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2700 }
2701
2702 /*
2703  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2704  */
2705 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2706 {
2707 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2708         BUG_ON(unlikely(task_stack_end_corrupted(prev)));
2709 #endif
2710         /*
2711          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2712          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2713          * if we are scheduling when we should not.
2714          */
2715         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2716                 __schedule_bug(prev);
2717         rcu_sleep_check();
2718
2719         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2720
2721         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2722 }
2723
2724 /*
2725  * Pick up the highest-prio task:
2726  */
2727 static inline struct task_struct *
2728 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2729 {
2730         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2731         struct task_struct *p;
2732
2733         /*
2734          * Optimization: we know that if all tasks are in
2735          * the fair class we can call that function directly:
2736          */
2737         if (likely(prev->sched_class == class &&
2738                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2739                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2740                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2741                         goto again;
2742
2743                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2744                 if (unlikely(!p))
2745                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2746
2747                 return p;
2748         }
2749
2750 again:
2751         for_each_class(class) {
2752                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2753                 if (p) {
2754                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2755                                 goto again;
2756                         return p;
2757                 }
2758         }
2759
2760         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2761 }
2762
2763 /*
2764  * __schedule() is the main scheduler function.
2765  *
2766  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2767  *
2768  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2769  *
2770  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2771  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2772  *
2773  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2774  *      interrupt handler scheduler_tick().
2775  *
2776  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2777  *      task to the run-queue and that's it.
2778  *
2779  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2780  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2781  *      called on the nearest possible occasion:
2782  *
2783  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2784  *
2785  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2786  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2787  *           spin_unlock()!)
2788  *
2789  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2790  *           preemptible context
2791  *
2792  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2793  *         then at the next:
2794  *
2795  *          - cond_resched() call
2796  *          - explicit schedule() call
2797  *          - return from syscall or exception to user-space
2798  *          - return from interrupt-handler to user-space
2799  */
2800 static void __sched __schedule(void)
2801 {
2802         struct task_struct *prev, *next;
2803         unsigned long *switch_count;
2804         struct rq *rq;
2805         int cpu;
2806
2807 need_resched:
2808         preempt_disable();
2809         cpu = smp_processor_id();
2810         rq = cpu_rq(cpu);
2811         rcu_note_context_switch(cpu);
2812         prev = rq->curr;
2813
2814         schedule_debug(prev);
2815
2816         if (sched_feat(HRTICK))
2817                 hrtick_clear(rq);
2818
2819         /*
2820          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2821          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2822          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2823          */
2824         smp_mb__before_spinlock();
2825         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2826
2827         switch_count = &prev->nivcsw;
2828         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2829                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2830                         prev->state = TASK_RUNNING;
2831                 } else {
2832                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2833                         prev->on_rq = 0;
2834
2835                         /*
2836                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2837                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2838                          * concurrency.
2839                          */
2840                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2841                                 struct task_struct *to_wakeup;
2842
2843                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2844                                 if (to_wakeup)
2845                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2846                         }
2847                 }
2848                 switch_count = &prev->nvcsw;
2849         }
2850
2851         if (task_on_rq_queued(prev) || rq->skip_clock_update < 0)
2852                 update_rq_clock(rq);
2853
2854         next = pick_next_task(rq, prev);
2855         clear_tsk_need_resched(prev);
2856         clear_preempt_need_resched();
2857         rq->skip_clock_update = 0;
2858
2859         if (likely(prev != next)) {
2860                 rq->nr_switches++;
2861                 rq->curr = next;
2862                 ++*switch_count;
2863
2864                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2865                 /*
2866                  * The context switch have flipped the stack from under us
2867                  * and restored the local variables which were saved when
2868                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2869                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2870                  */
2871                 cpu = smp_processor_id();
2872                 rq = cpu_rq(cpu);
2873         } else
2874                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2875
2876         post_schedule(rq);
2877
2878         sched_preempt_enable_no_resched();
2879         if (need_resched())
2880                 goto need_resched;
2881 }
2882
2883 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2884 {
2885         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2886                 return;
2887         /*
2888          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2889          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2890          */
2891         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2892                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2893 }
2894
2895 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2896 {
2897         struct task_struct *tsk = current;
2898
2899         sched_submit_work(tsk);
2900         __schedule();
2901 }
2902 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2903
2904 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2905 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2906 {
2907         /*
2908          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2909          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2910          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2911          * we find a better solution.
2912          */
2913         user_exit();
2914         schedule();
2915         user_enter();
2916 }
2917 #endif
2918
2919 /**
2920  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2921  *
2922  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2923  */
2924 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2925 {
2926         sched_preempt_enable_no_resched();
2927         schedule();
2928         preempt_disable();
2929 }
2930
2931 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2932 /*
2933  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2934  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2935  * occur there and call schedule directly.
2936  */
2937 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2938 {
2939         /*
2940          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2941          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2942          */
2943         if (likely(!preemptible()))
2944                 return;
2945
2946         do {
2947                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2948                 __schedule();
2949                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2950
2951                 /*
2952                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2953                  * between schedule and now.
2954                  */
2955                 barrier();
2956         } while (need_resched());
2957 }
2958 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
2959 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2960 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2961
2962 /*
2963  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2964  * off of irq context.
2965  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2966  * protect us against recursive calling from irq.
2967  */
2968 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
2969 {
2970         enum ctx_state prev_state;
2971
2972         /* Catch callers which need to be fixed */
2973         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2974
2975         prev_state = exception_enter();
2976
2977         do {
2978                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2979                 local_irq_enable();
2980                 __schedule();
2981                 local_irq_disable();
2982                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2983
2984                 /*
2985                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2986                  * between schedule and now.
2987                  */
2988                 barrier();
2989         } while (need_resched());
2990
2991         exception_exit(prev_state);
2992 }
2993
2994 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2995                           void *key)
2996 {
2997         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2998 }
2999 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3000
3001 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3002
3003 /*
3004  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3005  * @p: task
3006  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3007  *
3008  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3009  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3010  *
3011  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3012  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3013  */
3014 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3015 {
3016         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
3017         struct rq *rq;
3018         const struct sched_class *prev_class;
3019
3020         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3021
3022         rq = __task_rq_lock(p);
3023
3024         /*
3025          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3026          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3027          *
3028          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3029          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3030          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3031          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3032          * with interrupts disabled and will complete the lock
3033          * protected section without being interrupted. So there is no
3034          * real need to boost.
3035          */
3036         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3037                 WARN_ON(p != rq->curr);
3038                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3039                 goto out_unlock;
3040         }
3041
3042         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3043         oldprio = p->prio;
3044         prev_class = p->sched_class;
3045         queued = task_on_rq_queued(p);
3046         running = task_current(rq, p);
3047         if (queued)
3048                 dequeue_task(rq, p, 0);
3049         if (running)
3050                 put_prev_task(rq, p);
3051
3052         /*
3053          * Boosting condition are:
3054          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3055          *      --> -dl task blocks on mutex A
3056          *
3057          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3058          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3059          *          running task
3060          */
3061         if (dl_prio(prio)) {
3062                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3063                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3064                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3065                         p->dl.dl_boosted = 1;
3066                         p->dl.dl_throttled = 0;
3067                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3068                 } else
3069                         p->dl.dl_boosted = 0;
3070                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3071         } else if (rt_prio(prio)) {
3072                 if (dl_prio(oldprio))
3073                         p->dl.dl_boosted = 0;
3074                 if (oldprio < prio)
3075                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3076                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3077         } else {
3078                 if (dl_prio(oldprio))
3079                         p->dl.dl_boosted = 0;
3080                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3081         }
3082
3083         p->prio = prio;
3084
3085         if (running)
3086                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3087         if (queued)
3088                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3089
3090         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3091 out_unlock:
3092         __task_rq_unlock(rq);
3093 }
3094 #endif
3095
3096 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3097 {
3098         int old_prio, delta, queued;
3099         unsigned long flags;
3100         struct rq *rq;
3101
3102         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3103                 return;
3104         /*
3105          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3106          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3107          */
3108         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3109         /*
3110          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3111          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3112          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3113          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3114          */
3115         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3116                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3117                 goto out_unlock;
3118         }
3119         queued = task_on_rq_queued(p);
3120         if (queued)
3121                 dequeue_task(rq, p, 0);
3122
3123         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3124         set_load_weight(p);
3125         old_prio = p->prio;
3126         p->prio = effective_prio(p);
3127         delta = p->prio - old_prio;
3128
3129         if (queued) {
3130                 enqueue_task(rq, p, 0);
3131                 /*
3132                  * If the task increased its priority or is running and
3133                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3134                  */
3135                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3136                         resched_curr(rq);
3137         }
3138 out_unlock:
3139         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3140 }
3141 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3142
3143 /*
3144  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3145  * @p: task
3146  * @nice: nice value
3147  */
3148 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3149 {
3150         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3151         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3152
3153         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3154                 capable(CAP_SYS_NICE));
3155 }
3156
3157 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3158
3159 /*
3160  * sys_nice - change the priority of the current process.
3161  * @increment: priority increment
3162  *
3163  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3164  * does similar things.
3165  */
3166 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3167 {
3168         long nice, retval;
3169
3170         /*
3171          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3172          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3173          * and we have a single winner.
3174          */
3175         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3176         nice = task_nice(current) + increment;
3177
3178         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3179         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3180                 return -EPERM;
3181
3182         retval = security_task_setnice(current, nice);
3183         if (retval)
3184                 return retval;
3185
3186         set_user_nice(current, nice);
3187         return 0;
3188 }
3189
3190 #endif
3191
3192 /**
3193  * task_prio - return the priority value of a given task.
3194  * @p: the task in question.
3195  *
3196  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3197  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3198  * around 0, value goes from -16 to +15.
3199  */
3200 int task_prio(const struct task_struct *p)
3201 {
3202         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3203 }
3204
3205 /**
3206  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3207  * @cpu: the processor in question.
3208  *
3209  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3210  */
3211 int idle_cpu(int cpu)
3212 {
3213         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3214
3215         if (rq->curr != rq->idle)
3216                 return 0;
3217
3218         if (rq->nr_running)
3219                 return 0;
3220
3221 #ifdef CONFIG_SMP
3222         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3223                 return 0;
3224 #endif
3225
3226         return 1;
3227 }
3228
3229 /**
3230  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3231  * @cpu: the processor in question.
3232  *
3233  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3234  */
3235 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3236 {
3237         return cpu_rq(cpu)->idle;
3238 }
3239
3240 /**
3241  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3242  * @pid: the pid in question.
3243  *
3244  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3245  */
3246 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3247 {
3248         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3249 }
3250
3251 /*
3252  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3253  * SCHED_DEADLINE task.
3254  *
3255  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3256  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3257  * for the first time with its new policy.
3258  */
3259 static void
3260 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3261 {
3262         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3263
3264         init_dl_task_timer(dl_se);
3265         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3266         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3267         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3268         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3269         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3270         dl_se->dl_throttled = 0;
3271         dl_se->dl_new = 1;
3272         dl_se->dl_yielded = 0;
3273 }
3274
3275 /*
3276  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3277  * it calls know not to change it.
3278  */
3279 #define SETPARAM_POLICY -1
3280
3281 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3282                 const struct sched_attr *attr)
3283 {
3284         int policy = attr->sched_policy;
3285
3286         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3287                 policy = p->policy;
3288
3289         p->policy = policy;
3290
3291         if (dl_policy(policy))
3292                 __setparam_dl(p, attr);
3293         else if (fair_policy(policy))
3294                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3295
3296         /*
3297          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3298          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3299          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3300          */
3301         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3302         p->normal_prio = normal_prio(p);
3303         set_load_weight(p);
3304 }
3305
3306 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3307 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3308                            const struct sched_attr *attr)
3309 {
3310         __setscheduler_params(p, attr);
3311
3312         /*
3313          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3314          * task. It is safe to use the normal prio.
3315          */
3316         p->prio = normal_prio(p);
3317
3318         if (dl_prio(p->prio))
3319                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3320         else if (rt_prio(p->prio))
3321                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3322         else
3323                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3324 }
3325
3326 static void
3327 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3328 {
3329         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3330
3331         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3332         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3333         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3334         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3335         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3336 }
3337
3338 /*
3339  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3340  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3341  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3342  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3343  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3344  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3345  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3346  * sched_period, as the latter can be zero).
3347  */
3348 static bool
3349 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3350 {
3351         /* deadline != 0 */
3352         if (attr->sched_deadline == 0)
3353                 return false;
3354
3355         /*
3356          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3357          * that big.
3358          */
3359         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3360                 return false;
3361
3362         /*
3363          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3364          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3365          */
3366         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3367             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3368                 return false;
3369
3370         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3371         if ((attr->sched_period != 0 &&
3372              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3373             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3374                 return false;
3375
3376         return true;
3377 }
3378
3379 /*
3380  * check the target process has a UID that matches the current process's
3381  */
3382 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3383 {
3384         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3385         bool match;
3386
3387         rcu_read_lock();
3388         pcred = __task_cred(p);
3389         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3390                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3391         rcu_read_unlock();
3392         return match;
3393 }
3394
3395 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3396                                 const struct sched_attr *attr,
3397                                 bool user)
3398 {
3399         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3400                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3401         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3402         int policy = attr->sched_policy;
3403         unsigned long flags;
3404         const struct sched_class *prev_class;
3405         struct rq *rq;
3406         int reset_on_fork;
3407
3408         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3409         BUG_ON(in_interrupt());
3410 recheck:
3411         /* double check policy once rq lock held */
3412         if (policy < 0) {
3413                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3414                 policy = oldpolicy = p->policy;
3415         } else {
3416                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3417
3418                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3419                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3420                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3421                                 policy != SCHED_IDLE)
3422                         return -EINVAL;
3423         }
3424
3425         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3426                 return -EINVAL;
3427
3428         /*
3429          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3430          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3431          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3432          */
3433         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3434             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3435                 return -EINVAL;
3436         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3437             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3438                 return -EINVAL;
3439
3440         /*
3441          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3442          */
3443         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3444                 if (fair_policy(policy)) {
3445                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3446                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3447                                 return -EPERM;
3448                 }
3449
3450                 if (rt_policy(policy)) {
3451                         unsigned long rlim_rtprio =
3452                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3453
3454                         /* can't set/change the rt policy */
3455                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3456                                 return -EPERM;
3457
3458                         /* can't increase priority */
3459                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3460                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3461                                 return -EPERM;
3462                 }
3463
3464                  /*
3465                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3466                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3467                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3468                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3469                   */
3470                 if (dl_policy(policy))
3471                         return -EPERM;
3472
3473                 /*
3474                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3475                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3476                  */
3477                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3478                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3479                                 return -EPERM;
3480                 }
3481
3482                 /* can't change other user's priorities */
3483                 if (!check_same_owner(p))
3484                         return -EPERM;
3485
3486                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3487                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3488                         return -EPERM;
3489         }
3490
3491         if (user) {
3492                 retval = security_task_setscheduler(p);
3493                 if (retval)
3494                         return retval;
3495         }
3496
3497         /*
3498          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3499          * changing the priority of the task:
3500          *
3501          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3502          * runqueue lock must be held.
3503          */
3504         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3505
3506         /*
3507          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3508          */
3509         if (p == rq->stop) {
3510                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3511                 return -EINVAL;
3512         }
3513
3514         /*
3515          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3516          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3517          */
3518         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3519                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3520                         goto change;
3521                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3522                         goto change;
3523                 if (dl_policy(policy))
3524                         goto change;
3525
3526                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3527                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3528                 return 0;
3529         }
3530 change:
3531
3532         if (user) {
3533 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3534                 /*
3535                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3536                  * assigned.
3537                  */
3538                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3539                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3540                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3541                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3542                         return -EPERM;
3543                 }
3544 #endif
3545 #ifdef CONFIG_SMP
3546                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3547                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3548
3549                         /*
3550                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3551                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3552                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3553                          */
3554                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3555                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3556                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3557                                 return -EPERM;
3558                         }
3559                 }
3560 #endif
3561         }
3562
3563         /* recheck policy now with rq lock held */
3564         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3565                 policy = oldpolicy = -1;
3566                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3567                 goto recheck;
3568         }
3569
3570         /*
3571          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3572          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3573          * is available.
3574          */
3575         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3576                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3577                 return -EBUSY;
3578         }
3579
3580         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3581         oldprio = p->prio;
3582
3583         /*
3584          * Special case for priority boosted tasks.
3585          *
3586          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3587          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3588          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3589          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3590          * itself.
3591          */
3592         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3593                 __setscheduler_params(p, attr);
3594                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3595                 return 0;
3596         }
3597
3598         queued = task_on_rq_queued(p);
3599         running = task_current(rq, p);
3600         if (queued)
3601                 dequeue_task(rq, p, 0);
3602         if (running)
3603                 put_prev_task(rq, p);
3604
3605         prev_class = p->sched_class;
3606         __setscheduler(rq, p, attr);
3607
3608         if (running)
3609                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3610         if (queued) {
3611                 /*
3612                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3613                  * increased (user space view).
3614                  */
3615                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3616         }
3617
3618         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3619         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3620
3621         rt_mutex_adjust_pi(p);
3622
3623         return 0;
3624 }
3625
3626 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3627                                const struct sched_param *param, bool check)
3628 {
3629         struct sched_attr attr = {
3630                 .sched_policy   = policy,
3631                 .sched_priority = param->sched_priority,
3632                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3633         };
3634
3635         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3636         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3637                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3638                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3639                 attr.sched_policy = policy;
3640         }
3641
3642         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3643 }
3644 /**
3645  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3646  * @p: the task in question.
3647  * @policy: new policy.
3648  * @param: structure containing the new RT priority.
3649  *
3650  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3651  *
3652  * NOTE that the task may be already dead.
3653  */
3654 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3655                        const struct sched_param *param)
3656 {
3657         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3658 }
3659 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3660
3661 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3662 {
3663         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3664 }
3665 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3666
3667 /**
3668  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3669  * @p: the task in question.
3670  * @policy: new policy.
3671  * @param: structure containing the new RT priority.
3672  *
3673  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3674  * current context has permission.  For example, this is needed in
3675  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3676  * but our caller might not have that capability.
3677  *
3678  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3679  */
3680 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3681                                const struct sched_param *param)
3682 {
3683         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3684 }
3685
3686 static int
3687 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3688 {
3689         struct sched_param lparam;
3690         struct task_struct *p;
3691         int retval;
3692
3693         if (!param || pid < 0)
3694                 return -EINVAL;
3695         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3696                 return -EFAULT;
3697
3698         rcu_read_lock();
3699         retval = -ESRCH;
3700         p = find_process_by_pid(pid);
3701         if (p != NULL)
3702                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3703         rcu_read_unlock();
3704
3705         return retval;
3706 }
3707
3708 /*
3709  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3710  */
3711 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3712                            struct sched_attr *attr)
3713 {
3714         u32 size;
3715         int ret;
3716
3717         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3718                 return -EFAULT;
3719
3720         /*
3721          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3722          */
3723         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3724
3725         ret = get_user(size, &uattr->size);
3726         if (ret)
3727                 return ret;
3728
3729         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3730                 goto err_size;
3731
3732         if (!size)              /* abi compat */
3733                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3734
3735         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3736                 goto err_size;
3737
3738         /*
3739          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3740          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3741          * user-space does not rely on any kernel feature
3742          * extensions we dont know about yet.
3743          */
3744         if (size > sizeof(*attr)) {
3745                 unsigned char __user *addr;
3746                 unsigned char __user *end;
3747                 unsigned char val;
3748
3749                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3750                 end  = (void __user *)uattr + size;
3751
3752                 for (; addr < end; addr++) {
3753                         ret = get_user(val, addr);
3754                         if (ret)
3755                                 return ret;
3756                         if (val)
3757                                 goto err_size;
3758                 }
3759                 size = sizeof(*attr);
3760         }
3761
3762         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3763         if (ret)
3764                 return -EFAULT;
3765
3766         /*
3767          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3768          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3769          */
3770         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3771
3772         return 0;
3773
3774 err_size:
3775         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3776         return -E2BIG;
3777 }
3778
3779 /**
3780  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3781  * @pid: the pid in question.
3782  * @policy: new policy.
3783  * @param: structure containing the new RT priority.
3784  *
3785  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3786  */
3787 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3788                 struct sched_param __user *, param)
3789 {
3790         /* negative values for policy are not valid */
3791         if (policy < 0)
3792                 return -EINVAL;
3793
3794         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3795 }
3796
3797 /**
3798  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3799  * @pid: the pid in question.
3800  * @param: structure containing the new RT priority.
3801  *
3802  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3803  */
3804 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3805 {
3806         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
3807 }
3808
3809 /**
3810  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3811  * @pid: the pid in question.
3812  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3813  * @flags: for future extension.
3814  */
3815 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3816                                unsigned int, flags)
3817 {
3818         struct sched_attr attr;
3819         struct task_struct *p;
3820         int retval;
3821
3822         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3823                 return -EINVAL;
3824
3825         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
3826         if (retval)
3827                 return retval;
3828
3829         if ((int)attr.sched_policy < 0)
3830                 return -EINVAL;
3831
3832         rcu_read_lock();
3833         retval = -ESRCH;
3834         p = find_process_by_pid(pid);
3835         if (p != NULL)
3836                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3837         rcu_read_unlock();
3838
3839         return retval;
3840 }
3841
3842 /**
3843  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3844  * @pid: the pid in question.
3845  *
3846  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3847  * code.
3848  */
3849 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3850 {
3851         struct task_struct *p;
3852         int retval;
3853
3854         if (pid < 0)
3855                 return -EINVAL;
3856
3857         retval = -ESRCH;
3858         rcu_read_lock();
3859         p = find_process_by_pid(pid);
3860         if (p) {
3861                 retval = security_task_getscheduler(p);
3862                 if (!retval)
3863                         retval = p->policy
3864                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3865         }
3866         rcu_read_unlock();
3867         return retval;
3868 }
3869
3870 /**
3871  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3872  * @pid: the pid in question.
3873  * @param: structure containing the RT priority.
3874  *
3875  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3876  * code.
3877  */
3878 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3879 {
3880         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
3881         struct task_struct *p;
3882         int retval;
3883
3884         if (!param || pid < 0)
3885                 return -EINVAL;
3886
3887         rcu_read_lock();
3888         p = find_process_by_pid(pid);
3889         retval = -ESRCH;
3890         if (!p)
3891                 goto out_unlock;
3892
3893         retval = security_task_getscheduler(p);
3894         if (retval)
3895                 goto out_unlock;
3896
3897         if (task_has_rt_policy(p))
3898                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
3899         rcu_read_unlock();
3900
3901         /*
3902          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3903          */
3904         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3905
3906         return retval;
3907
3908 out_unlock:
3909         rcu_read_unlock();
3910         return retval;
3911 }
3912
3913 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3914                            struct sched_attr *attr,
3915                            unsigned int usize)
3916 {
3917         int ret;
3918
3919         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3920                 return -EFAULT;
3921
3922         /*
3923          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3924          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3925          * user-space does not get uncomplete information.
3926          */
3927         if (usize < sizeof(*attr)) {
3928                 unsigned char *addr;
3929                 unsigned char *end;
3930
3931                 addr = (void *)attr + usize;
3932                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3933
3934                 for (; addr < end; addr++) {
3935                         if (*addr)
3936                                 return -EFBIG;
3937                 }
3938
3939                 attr->size = usize;
3940         }
3941
3942         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3943         if (ret)
3944                 return -EFAULT;
3945
3946         return 0;
3947 }
3948
3949 /**
3950  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3951  * @pid: the pid in question.
3952  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3953  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3954  * @flags: for future extension.
3955  */
3956 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3957                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3958 {
3959         struct sched_attr attr = {
3960                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3961         };
3962         struct task_struct *p;
3963         int retval;
3964
3965         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3966             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3967                 return -EINVAL;
3968
3969         rcu_read_lock();
3970         p = find_process_by_pid(pid);
3971         retval = -ESRCH;
3972         if (!p)
3973                 goto out_unlock;
3974
3975         retval = security_task_getscheduler(p);
3976         if (retval)
3977                 goto out_unlock;
3978
3979         attr.sched_policy = p->policy;
3980         if (p->sched_reset_on_fork)
3981                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3982         if (task_has_dl_policy(p))
3983                 __getparam_dl(p, &attr);
3984         else if (task_has_rt_policy(p))
3985                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3986         else
3987                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3988
3989         rcu_read_unlock();
3990
3991         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3992         return retval;
3993
3994 out_unlock:
3995         rcu_read_unlock();
3996         return retval;
3997 }
3998
3999 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4000 {
4001         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4002         struct task_struct *p;
4003         int retval;
4004
4005         rcu_read_lock();
4006
4007         p = find_process_by_pid(pid);
4008         if (!p) {
4009                 rcu_read_unlock();
4010                 return -ESRCH;
4011         }
4012
4013         /* Prevent p going away */
4014         get_task_struct(p);
4015         rcu_read_unlock();
4016
4017         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4018                 retval = -EINVAL;
4019                 goto out_put_task;
4020         }
4021         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4022                 retval = -ENOMEM;
4023                 goto out_put_task;
4024         }
4025         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4026                 retval = -ENOMEM;
4027                 goto out_free_cpus_allowed;
4028         }
4029         retval = -EPERM;
4030         if (!check_same_owner(p)) {
4031                 rcu_read_lock();
4032                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4033                         rcu_read_unlock();
4034                         goto out_unlock;
4035                 }
4036                 rcu_read_unlock();
4037         }
4038
4039         retval = security_task_setscheduler(p);
4040         if (retval)
4041                 goto out_unlock;
4042
4043
4044         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4045         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4046
4047         /*
4048          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4049          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4050          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4051          * root_domain.
4052          */
4053 #ifdef CONFIG_SMP
4054         if (task_has_dl_policy(p)) {
4055                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
4056
4057                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
4058                         retval = -EBUSY;
4059                         goto out_unlock;
4060                 }
4061         }
4062 #endif
4063 again:
4064         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4065
4066         if (!retval) {
4067                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4068                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4069                         /*
4070                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4071                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4072                          * cpuset's cpus_allowed
4073                          */
4074                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4075                         goto again;
4076                 }
4077         }
4078 out_unlock:
4079         free_cpumask_var(new_mask);
4080 out_free_cpus_allowed:
4081         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4082 out_put_task:
4083         put_task_struct(p);
4084         return retval;
4085 }
4086
4087 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4088                              struct cpumask *new_mask)
4089 {
4090         if (len < cpumask_size())
4091                 cpumask_clear(new_mask);
4092         else if (len > cpumask_size())
4093                 len = cpumask_size();
4094
4095         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4096 }
4097
4098 /**
4099  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4100  * @pid: pid of the process
4101  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4102  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4103  *
4104  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4105  */
4106 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4107                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4108 {
4109         cpumask_var_t new_mask;
4110         int retval;
4111
4112         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4113                 return -ENOMEM;
4114
4115         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4116         if (retval == 0)
4117                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4118         free_cpumask_var(new_mask);
4119         return retval;
4120 }
4121
4122 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4123 {
4124         struct task_struct *p;
4125         unsigned long flags;
4126         int retval;
4127
4128         rcu_read_lock();
4129
4130         retval = -ESRCH;
4131         p = find_process_by_pid(pid);
4132         if (!p)
4133                 goto out_unlock;
4134
4135         retval = security_task_getscheduler(p);
4136         if (retval)
4137                 goto out_unlock;
4138
4139         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4140         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4141         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4142
4143 out_unlock:
4144         rcu_read_unlock();
4145
4146         return retval;
4147 }
4148
4149 /**
4150  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4151  * @pid: pid of the process
4152  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4153  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4154  *
4155  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4156  */
4157 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4158                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4159 {
4160         int ret;
4161         cpumask_var_t mask;
4162
4163         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4164                 return -EINVAL;
4165         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4166                 return -EINVAL;
4167
4168         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4169                 return -ENOMEM;
4170
4171         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4172         if (ret == 0) {
4173                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4174
4175                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4176                         ret = -EFAULT;
4177                 else
4178                         ret = retlen;
4179         }
4180         free_cpumask_var(mask);
4181
4182         return ret;
4183 }
4184
4185 /**
4186  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4187  *
4188  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4189  * other threads running on this CPU then this function will return.
4190  *
4191  * Return: 0.
4192  */
4193 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4194 {
4195         struct rq *rq = this_rq_lock();
4196
4197         schedstat_inc(rq, yld_count);
4198         current->sched_class->yield_task(rq);
4199
4200         /*
4201          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4202          * no need to preempt or enable interrupts:
4203          */
4204         __release(rq->lock);
4205         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4206         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4207         sched_preempt_enable_no_resched();
4208
4209         schedule();
4210
4211         return 0;
4212 }
4213
4214 static void __cond_resched(void)
4215 {
4216         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4217         __schedule();
4218         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4219 }
4220
4221 int __sched _cond_resched(void)
4222 {
4223         if (should_resched()) {
4224                 __cond_resched();
4225                 return 1;
4226         }
4227         return 0;
4228 }
4229 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4230
4231 /*
4232  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4233  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4234  *
4235  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4236  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4237  * spin_unlock(), once by hand).
4238  */
4239 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4240 {
4241         int resched = should_resched();
4242         int ret = 0;
4243
4244         lockdep_assert_held(lock);
4245
4246         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4247                 spin_unlock(lock);
4248                 if (resched)
4249                         __cond_resched();
4250                 else
4251                         cpu_relax();
4252                 ret = 1;
4253                 spin_lock(lock);
4254         }
4255         return ret;
4256 }
4257 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4258
4259 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4260 {
4261         BUG_ON(!in_softirq());
4262
4263         if (should_resched()) {
4264                 local_bh_enable();
4265                 __cond_resched();
4266                 local_bh_disable();
4267                 return 1;
4268         }
4269         return 0;
4270 }
4271 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4272
4273 /**
4274  * yield - yield the current processor to other threads.
4275  *
4276  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4277  *
4278  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4279  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4280  * it, its already broken.
4281  *
4282  * Typical broken usage is:
4283  *
4284  * while (!event)
4285  *      yield();
4286  *
4287  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4288  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4289  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4290  *
4291  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4292  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4293  * If you still want to use yield(), do not!
4294  */
4295 void __sched yield(void)
4296 {
4297         set_current_state(TASK_RUNNING);
4298         sys_sched_yield();
4299 }
4300 EXPORT_SYMBOL(yield);
4301
4302 /**
4303  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4304  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4305  * processor it's on.
4306  * @p: target task
4307  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4308  *
4309  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4310  * can't go away on us before we can do any checks.
4311  *
4312  * Return:
4313  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4314  *      false (0) if we failed to boost the target.
4315  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4316  */
4317 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4318 {
4319         struct task_struct *curr = current;
4320         struct rq *rq, *p_rq;
4321         unsigned long flags;
4322         int yielded = 0;
4323
4324         local_irq_save(flags);
4325         rq = this_rq();
4326
4327 again:
4328         p_rq = task_rq(p);
4329         /*
4330          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4331          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4332          */
4333         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4334                 yielded = -ESRCH;
4335                 goto out_irq;
4336         }
4337
4338         double_rq_lock(rq, p_rq);
4339         if (task_rq(p) != p_rq) {
4340                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4341                 goto again;
4342         }
4343
4344         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4345                 goto out_unlock;
4346
4347         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4348                 goto out_unlock;
4349
4350         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4351                 goto out_unlock;
4352
4353         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4354         if (yielded) {
4355                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4356                 /*
4357                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4358                  * fairness.
4359                  */
4360                 if (preempt && rq != p_rq)
4361                         resched_curr(p_rq);
4362         }
4363
4364 out_unlock:
4365         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4366 out_irq:
4367         local_irq_restore(flags);
4368
4369         if (yielded > 0)
4370                 schedule();
4371
4372         return yielded;
4373 }
4374 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4375
4376 /*
4377  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4378  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4379  */
4380 void __sched io_schedule(void)
4381 {
4382         struct rq *rq = raw_rq();
4383
4384         delayacct_blkio_start();
4385         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4386         blk_flush_plug(current);
4387         current->in_iowait = 1;
4388         schedule();
4389         current->in_iowait = 0;
4390         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4391         delayacct_blkio_end();
4392 }
4393 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4394
4395 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4396 {
4397         struct rq *rq = raw_rq();
4398         long ret;
4399
4400         delayacct_blkio_start();
4401         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4402         blk_flush_plug(current);
4403         current->in_iowait = 1;
4404         ret = schedule_timeout(timeout);
4405         current->in_iowait = 0;
4406         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4407         delayacct_blkio_end();
4408         return ret;
4409 }
4410
4411 /**
4412  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4413  * @policy: scheduling class.
4414  *
4415  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4416  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4417  * On failure, a negative error code is returned.
4418  */
4419 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4420 {
4421         int ret = -EINVAL;
4422
4423         switch (policy) {
4424         case SCHED_FIFO:
4425         case SCHED_RR:
4426                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4427                 break;
4428         case SCHED_DEADLINE:
4429         case SCHED_NORMAL:
4430         case SCHED_BATCH:
4431         case SCHED_IDLE:
4432                 ret = 0;
4433                 break;
4434         }
4435         return ret;
4436 }
4437
4438 /**
4439  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4440  * @policy: scheduling class.
4441  *
4442  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4443  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4444  * On failure, a negative error code is returned.
4445  */
4446 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4447 {
4448         int ret = -EINVAL;
4449
4450         switch (policy) {
4451         case SCHED_FIFO:
4452         case SCHED_RR:
4453                 ret = 1;
4454                 break;
4455         case SCHED_DEADLINE:
4456         case SCHED_NORMAL:
4457         case SCHED_BATCH:
4458         case SCHED_IDLE:
4459                 ret = 0;
4460         }
4461         return ret;
4462 }
4463
4464 /**
4465  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4466  * @pid: pid of the process.
4467  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4468  *
4469  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4470  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4471  *
4472  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4473  * an error code.
4474  */
4475 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4476                 struct timespec __user *, interval)
4477 {
4478         struct task_struct *p;
4479         unsigned int time_slice;
4480         unsigned long flags;
4481         struct rq *rq;
4482         int retval;
4483         struct timespec t;
4484
4485         if (pid < 0)
4486                 return -EINVAL;
4487
4488         retval = -ESRCH;
4489         rcu_read_lock();
4490         p = find_process_by_pid(pid);
4491         if (!p)
4492                 goto out_unlock;
4493
4494         retval = security_task_getscheduler(p);
4495         if (retval)
4496                 goto out_unlock;
4497
4498         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4499         time_slice = 0;
4500         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4501                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4502         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4503
4504         rcu_read_unlock();
4505         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4506         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4507         return retval;
4508
4509 out_unlock:
4510         rcu_read_unlock();
4511         return retval;
4512 }
4513
4514 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4515
4516 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4517 {
4518         unsigned long free = 0;
4519         int ppid;
4520         unsigned state;
4521
4522         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4523         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4524                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4525 #if BITS_PER_LONG == 32
4526         if (state == TASK_RUNNING)
4527                 printk(KERN_CONT " running  ");
4528         else
4529                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4530 #else
4531         if (state == TASK_RUNNING)
4532                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4533         else
4534                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4535 #endif
4536 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4537         free = stack_not_used(p);
4538 #endif
4539         rcu_read_lock();
4540         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4541         rcu_read_unlock();
4542         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4543                 task_pid_nr(p), ppid,
4544                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4545
4546         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4547         show_stack(p, NULL);
4548 }
4549
4550 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4551 {
4552         struct task_struct *g, *p;
4553
4554 #if BITS_PER_LONG == 32
4555         printk(KERN_INFO
4556                 "  task                PC stack   pid father\n");
4557 #else
4558         printk(KERN_INFO
4559                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4560 #endif
4561         rcu_read_lock();
4562         for_each_process_thread(g, p) {
4563                 /*
4564                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4565                  * console might take a lot of time:
4566                  */
4567                 touch_nmi_watchdog();
4568                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4569                         sched_show_task(p);
4570         }
4571
4572         touch_all_softlockup_watchdogs();
4573
4574 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4575         sysrq_sched_debug_show();
4576 #endif
4577         rcu_read_unlock();
4578         /*
4579          * Only show locks if all tasks are dumped:
4580          */
4581         if (!state_filter)
4582                 debug_show_all_locks();
4583 }
4584
4585 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4586 {
4587         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4588 }
4589
4590 /**
4591  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4592  * @idle: task in question
4593  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4594  *
4595  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4596  * flag, to make booting more robust.
4597  */
4598 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4599 {
4600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4601         unsigned long flags;
4602
4603         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4604
4605         __sched_fork(0, idle);
4606         idle->state = TASK_RUNNING;
4607         idle->se.exec_start = sched_clock();
4608
4609         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4610         /*
4611          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4612          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4613          * lockdep check in task_group() will fail.
4614          *
4615          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4616          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4617          *
4618          * Silence PROVE_RCU
4619          */
4620         rcu_read_lock();
4621         __set_task_cpu(idle, cpu);
4622         rcu_read_unlock();
4623
4624         rq->curr = rq->idle = idle;
4625         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4626 #if defined(CONFIG_SMP)
4627         idle->on_cpu = 1;
4628 #endif
4629         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4630
4631         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4632         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4633
4634         /*
4635          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4636          */
4637         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4638         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4639         vtime_init_idle(idle, cpu);
4640 #if defined(CONFIG_SMP)
4641         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4642 #endif
4643 }
4644
4645 #ifdef CONFIG_SMP
4646 /*
4647  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
4648  *
4649  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
4650  */
4651 static struct rq *move_queued_task(struct task_struct *p, int new_cpu)
4652 {
4653         struct rq *rq = task_rq(p);
4654
4655         lockdep_assert_held(&rq->lock);
4656
4657         dequeue_task(rq, p, 0);
4658         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
4659         set_task_cpu(p, new_cpu);
4660         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4661
4662         rq = cpu_rq(new_cpu);
4663
4664         raw_spin_lock(&rq->lock);
4665         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
4666         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
4667         enqueue_task(rq, p, 0);
4668         check_preempt_curr(rq, p, 0);
4669
4670         return rq;
4671 }
4672
4673 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4674 {
4675         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4676                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4677
4678         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4679         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4680 }
4681
4682 /*
4683  * This is how migration works:
4684  *
4685  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4686  *    stop_one_cpu().
4687  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4688  *    off the CPU)
4689  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4690  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4691  *    it and puts it into the right queue.
4692  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4693  *    is done.
4694  */
4695
4696 /*
4697  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4698  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4699  * is removed from the allowed bitmask.
4700  *
4701  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4702  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4703  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4704  */
4705 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4706 {
4707         unsigned long flags;
4708         struct rq *rq;
4709         unsigned int dest_cpu;
4710         int ret = 0;
4711
4712         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4713
4714         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4715                 goto out;
4716
4717         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4718                 ret = -EINVAL;
4719                 goto out;
4720         }
4721
4722         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4723
4724         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4725         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4726                 goto out;
4727
4728         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4729         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
4730                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4731                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4732                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4733                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4734                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4735                 return 0;
4736         } else if (task_on_rq_queued(p))
4737                 rq = move_queued_task(p, dest_cpu);
4738 out:
4739         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4740
4741         return ret;
4742 }
4743 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4744
4745 /*
4746  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4747  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4748  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4749  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4750  *
4751  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4752  * as the task is no longer on this CPU.
4753  *
4754  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4755  */
4756 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4757 {
4758         struct rq *rq;
4759         int ret = 0;
4760
4761         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4762                 return ret;
4763
4764         rq = cpu_rq(src_cpu);
4765
4766         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4767         raw_spin_lock(&rq->lock);
4768         /* Already moved. */
4769         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4770                 goto done;
4771
4772         /* Affinity changed (again). */
4773         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4774                 goto fail;
4775
4776         /*
4777          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4778          * placed properly.
4779          */
4780         if (task_on_rq_queued(p))
4781                 rq = move_queued_task(p, dest_cpu);
4782 done:
4783         ret = 1;
4784 fail:
4785         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4786         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4787         return ret;
4788 }
4789
4790 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4791 /* Migrate current task p to target_cpu */
4792 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4793 {
4794         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4795         int curr_cpu = task_cpu(p);
4796
4797         if (curr_cpu == target_cpu)
4798                 return 0;
4799
4800         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4801                 return -EINVAL;
4802
4803         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4804
4805         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4806         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4807 }
4808
4809 /*
4810  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4811  * tasks on the runqueues
4812  */
4813 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4814 {
4815         struct rq *rq;
4816         unsigned long flags;
4817         bool queued, running;
4818
4819         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4820         queued = task_on_rq_queued(p);
4821         running = task_current(rq, p);
4822
4823         if (queued)
4824                 dequeue_task(rq, p, 0);
4825         if (running)
4826                 put_prev_task(rq, p);
4827
4828         p->numa_preferred_nid = nid;
4829
4830         if (running)
4831                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4832         if (queued)
4833                 enqueue_task(rq, p, 0);
4834         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4835 }
4836 #endif
4837
4838 /*
4839  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4840  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4841  * 'pushing' onto another runqueue.
4842  */
4843 static int migration_cpu_stop(void *data)
4844 {
4845         struct migration_arg *arg = data;
4846
4847         /*
4848          * The original target cpu might have gone down and we might
4849          * be on another cpu but it doesn't matter.
4850          */
4851         local_irq_disable();
4852         /*
4853          * We need to explicitly wake pending tasks before running
4854          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
4855          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
4856          */
4857         sched_ttwu_pending();
4858         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4859         local_irq_enable();
4860         return 0;
4861 }
4862
4863 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4864
4865 /*
4866  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4867  * offline.
4868  */
4869 void idle_task_exit(void)
4870 {
4871         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4872
4873         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4874
4875         if (mm != &init_mm) {
4876                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4877                 finish_arch_post_lock_switch();
4878         }
4879         mmdrop(mm);
4880 }
4881
4882 /*
4883  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4884  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4885  * nr_active count is stable.
4886  *
4887  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4888  */
4889 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4890 {
4891         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4892         if (delta)
4893                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4894 }
4895
4896 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4897 {
4898 }
4899
4900 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4901         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4902 };
4903
4904 static struct task_struct fake_task = {
4905         /*
4906          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4907          */
4908         .prio = MAX_PRIO + 1,
4909         .sched_class = &fake_sched_class,
4910 };
4911
4912 /*
4913  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4914  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4915  *
4916  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4917  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4918  * because of lock validation efforts.
4919  */
4920 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4921 {
4922         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4923         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4924         int dest_cpu;
4925
4926         /*
4927          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4928          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4929          *
4930          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4931          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4932          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4933          * done here.
4934          */
4935         rq->stop = NULL;
4936
4937         /*
4938          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4939          * class method both need to have an up-to-date
4940          * value of rq->clock[_task]
4941          */
4942         update_rq_clock(rq);
4943
4944         for ( ; ; ) {
4945                 /*
4946                  * There's this thread running, bail when that's the only
4947                  * remaining thread.
4948                  */
4949                 if (rq->nr_running == 1)
4950                         break;
4951
4952                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4953                 BUG_ON(!next);
4954                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4955
4956                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4957                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4958                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4959
4960                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4961
4962                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4963         }
4964
4965         rq->stop = stop;
4966 }
4967
4968 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4969
4970 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4971
4972 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4973         {
4974                 .procname       = "sched_domain",
4975                 .mode           = 0555,
4976         },
4977         {}
4978 };
4979
4980 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4981         {
4982                 .procname       = "kernel",
4983                 .mode           = 0555,
4984                 .child          = sd_ctl_dir,
4985         },
4986         {}
4987 };
4988
4989 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4990 {
4991         struct ctl_table *entry =
4992                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4993
4994         return entry;
4995 }
4996
4997 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4998 {
4999         struct ctl_table *entry;
5000
5001         /*
5002          * In the intermediate directories, both the child directory and
5003          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5004          * will always be set. In the lowest directory the names are
5005          * static strings and all have proc handlers.
5006          */
5007         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5008                 if (entry->child)
5009                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5010                 if (entry->proc_handler == NULL)
5011                         kfree(entry->procname);
5012         }
5013
5014         kfree(*tablep);
5015         *tablep = NULL;
5016 }
5017
5018 static int min_load_idx = 0;
5019 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5020
5021 static void
5022 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5023                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5024                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5025                 bool load_idx)
5026 {
5027         entry->procname = procname;
5028         entry->data = data;
5029         entry->maxlen = maxlen;
5030         entry->mode = mode;
5031         entry->proc_handler = proc_handler;
5032
5033         if (load_idx) {
5034                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5035                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5036         }
5037 }
5038
5039 static struct ctl_table *
5040 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5041 {
5042         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5043
5044         if (table == NULL)
5045                 return NULL;
5046
5047         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5048                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5049         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5050                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5051         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5052                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5053         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5054                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5055         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5056                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5057         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5058                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5059         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5060                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5061         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5062                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5063         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5064                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5065         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5066                 &sd->cache_nice_tries,
5067                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5068         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5069                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5070         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5071                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5072                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5073         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5074                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5075         /* &table[13] is terminator */
5076
5077         return table;
5078 }
5079
5080 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5081 {
5082         struct ctl_table *entry, *table;
5083         struct sched_domain *sd;
5084         int domain_num = 0, i;
5085         char buf[32];
5086
5087         for_each_domain(cpu, sd)
5088                 domain_num++;
5089         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5090         if (table == NULL)
5091                 return NULL;
5092
5093         i = 0;
5094         for_each_domain(cpu, sd) {
5095                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5096                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5097                 entry->mode = 0555;
5098                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5099                 entry++;
5100                 i++;
5101         }
5102         return table;
5103 }
5104
5105 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5106 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5107 {
5108         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5109         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5110         char buf[32];
5111
5112         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5113         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5114
5115         if (entry == NULL)
5116                 return;
5117
5118         for_each_possible_cpu(i) {
5119                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5120                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5121                 entry->mode = 0555;
5122                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5123                 entry++;
5124         }
5125
5126         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5127         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5128 }
5129
5130 /* may be called multiple times per register */
5131 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5132 {
5133         if (sd_sysctl_header)
5134                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5135         sd_sysctl_header = NULL;
5136         if (sd_ctl_dir[0].child)
5137                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5138 }
5139 #else
5140 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5141 {
5142 }
5143 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5144 {
5145 }
5146 #endif
5147
5148 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5149 {
5150         if (!rq->online) {
5151                 const struct sched_class *class;
5152
5153                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5154                 rq->online = 1;
5155
5156                 for_each_class(class) {
5157                         if (class->rq_online)
5158                                 class->rq_online(rq);
5159                 }
5160         }
5161 }
5162
5163 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5164 {
5165         if (rq->online) {
5166                 const struct sched_class *class;
5167
5168                 for_each_class(class) {
5169                         if (class->rq_offline)
5170                                 class->rq_offline(rq);
5171                 }
5172
5173                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5174                 rq->online = 0;
5175         }
5176 }
5177
5178 /*
5179  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5180  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5181  */
5182 static int
5183 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5184 {
5185         int cpu = (long)hcpu;
5186         unsigned long flags;
5187         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5188
5189         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5190
5191         case CPU_UP_PREPARE:
5192                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5193                 break;
5194
5195         case CPU_ONLINE:
5196                 /* Update our root-domain */
5197                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5198                 if (rq->rd) {
5199                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5200
5201                         set_rq_online(rq);
5202                 }
5203                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5204                 break;
5205
5206 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5207         case CPU_DYING:
5208                 sched_ttwu_pending();
5209                 /* Update our root-domain */
5210                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5211                 if (rq->rd) {
5212                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5213                         set_rq_offline(rq);
5214                 }
5215                 migrate_tasks(cpu);
5216                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5217                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5218                 break;
5219
5220         case CPU_DEAD:
5221                 calc_load_migrate(rq);
5222                 break;
5223 #endif
5224         }
5225
5226         update_max_interval();
5227
5228         return NOTIFY_OK;
5229 }
5230
5231 /*
5232  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5233  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5234  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5235  */
5236 static struct notifier_block migration_notifier = {
5237         .notifier_call = migration_call,
5238         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5239 };
5240
5241 static void __cpuinit set_cpu_rq_start_time(void)
5242 {
5243         int cpu = smp_processor_id();
5244         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5245         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5246 }
5247
5248 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5249                                       unsigned long action, void *hcpu)
5250 {
5251         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5252         case CPU_STARTING:
5253                 set_cpu_rq_start_time();
5254                 return NOTIFY_OK;
5255         case CPU_DOWN_FAILED:
5256                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5257                 return NOTIFY_OK;
5258         default:
5259                 return NOTIFY_DONE;
5260         }
5261 }
5262
5263 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5264                                         unsigned long action, void *hcpu)
5265 {
5266         unsigned long flags;
5267         long cpu = (long)hcpu;
5268
5269         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5270         case CPU_DOWN_PREPARE:
5271                 set_cpu_active(cpu, false);
5272
5273                 /* explicitly allow suspend */
5274                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5275                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5276                         bool overflow;
5277                         int cpus;
5278
5279                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5280                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5281                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5282                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5283
5284                         if (overflow)
5285                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5286                 }
5287                 return NOTIFY_OK;
5288         }
5289
5290         return NOTIFY_DONE;
5291 }
5292
5293 static int __init migration_init(void)
5294 {
5295         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5296         int err;
5297
5298         /* Initialize migration for the boot CPU */
5299         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5300         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5301         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5302         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5303
5304         /* Register cpu active notifiers */
5305         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5306         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5307
5308         return 0;
5309 }
5310 early_initcall(migration_init);
5311 #endif
5312
5313 #ifdef CONFIG_SMP
5314
5315 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5316
5317 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5318
5319 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5320
5321 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5322 {
5323         sched_debug_enabled = 1;
5324
5325         return 0;
5326 }
5327 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5328
5329 static inline bool sched_debug(void)
5330 {
5331         return sched_debug_enabled;
5332 }
5333
5334 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5335                                   struct cpumask *groupmask)
5336 {
5337         struct sched_group *group = sd->groups;
5338         char str[256];
5339
5340         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5341         cpumask_clear(groupmask);
5342
5343         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5344
5345         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5346                 printk("does not load-balance\n");
5347                 if (sd->parent)
5348                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5349                                         " has parent");
5350                 return -1;
5351         }
5352
5353         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5354
5355         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5356                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5357                                 "CPU%d\n", cpu);
5358         }
5359         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5360                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5361                                 " CPU%d\n", cpu);
5362         }
5363
5364         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5365         do {
5366                 if (!group) {
5367                         printk("\n");
5368                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5369                         break;
5370                 }
5371
5372                 /*
5373                  * Even though we initialize ->capacity to something semi-sane,
5374                  * we leave capacity_orig unset. This allows us to detect if
5375                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5376                  */
5377                 if (!group->sgc->capacity_orig) {
5378                         printk(KERN_CONT "\n");
5379                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_capacity not set\n");
5380                         break;
5381                 }
5382
5383                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5384                         printk(KERN_CONT "\n");
5385                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5386                         break;
5387                 }
5388
5389                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5390                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5391                         printk(KERN_CONT "\n");
5392                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5393                         break;
5394                 }
5395
5396                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5397
5398                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5399
5400                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5401                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5402                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5403                                 group->sgc->capacity);
5404                 }
5405
5406                 group = group->next;
5407         } while (group != sd->groups);
5408         printk(KERN_CONT "\n");
5409
5410         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5411                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5412
5413         if (sd->parent &&
5414             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5415                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5416                         "of domain->span\n");
5417         return 0;
5418 }
5419
5420 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5421 {
5422         int level = 0;
5423
5424         if (!sched_debug_enabled)
5425                 return;
5426
5427         if (!sd) {
5428                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5429                 return;
5430         }
5431
5432         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5433
5434         for (;;) {
5435                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5436                         break;
5437                 level++;
5438                 sd = sd->parent;
5439                 if (!sd)
5440                         break;
5441         }
5442 }
5443 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5444 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5445 static inline bool sched_debug(void)
5446 {
5447         return false;
5448 }
5449 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5450
5451 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5452 {
5453         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5454                 return 1;
5455
5456         /* Following flags need at least 2 groups */
5457         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5458                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5459                          SD_BALANCE_FORK |
5460                          SD_BALANCE_EXEC |
5461                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5462                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5463                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5464                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5465                         return 0;
5466         }
5467
5468         /* Following flags don't use groups */
5469         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5470                 return 0;
5471
5472         return 1;
5473 }
5474
5475 static int
5476 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5477 {
5478         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5479
5480         if (sd_degenerate(parent))
5481                 return 1;
5482
5483         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5484                 return 0;
5485
5486         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5487         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5488                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5489                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5490                                 SD_BALANCE_FORK |
5491                                 SD_BALANCE_EXEC |
5492                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5493                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5494                                 SD_PREFER_SIBLING |
5495                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5496                 if (nr_node_ids == 1)
5497                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5498         }
5499         if (~cflags & pflags)
5500                 return 0;
5501
5502         return 1;
5503 }
5504
5505 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5506 {
5507         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5508
5509         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5510         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5511         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5512         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5513         free_cpumask_var(rd->online);
5514         free_cpumask_var(rd->span);
5515         kfree(rd);
5516 }
5517
5518 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5519 {
5520         struct root_domain *old_rd = NULL;
5521         unsigned long flags;
5522
5523         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5524
5525         if (rq->rd) {
5526                 old_rd = rq->rd;
5527
5528                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5529                         set_rq_offline(rq);
5530
5531                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5532
5533                 /*
5534                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5535                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5536                  * in this function:
5537                  */
5538                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5539                         old_rd = NULL;
5540         }
5541
5542         atomic_inc(&rd->refcount);
5543         rq->rd = rd;
5544
5545         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5546         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5547                 set_rq_online(rq);
5548
5549         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5550
5551         if (old_rd)
5552                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5553 }
5554
5555 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5556 {
5557         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5558
5559         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5560                 goto out;
5561         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5562                 goto free_span;
5563         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5564                 goto free_online;
5565         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5566                 goto free_dlo_mask;
5567
5568         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5569         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5570                 goto free_dlo_mask;
5571
5572         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5573                 goto free_rto_mask;
5574         return 0;
5575
5576 free_rto_mask:
5577         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5578 free_dlo_mask:
5579         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5580 free_online:
5581         free_cpumask_var(rd->online);
5582 free_span:
5583         free_cpumask_var(rd->span);
5584 out:
5585         return -ENOMEM;
5586 }
5587
5588 /*
5589  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5590  * members (mimicking the global state we have today).
5591  */
5592 struct root_domain def_root_domain;
5593
5594 static void init_defrootdomain(void)
5595 {
5596         init_rootdomain(&def_root_domain);
5597
5598         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5599 }
5600
5601 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5602 {
5603         struct root_domain *rd;
5604
5605         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5606         if (!rd)
5607                 return NULL;
5608
5609         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5610                 kfree(rd);
5611                 return NULL;
5612         }
5613
5614         return rd;
5615 }
5616
5617 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5618 {
5619         struct sched_group *tmp, *first;
5620
5621         if (!sg)
5622                 return;
5623
5624         first = sg;
5625         do {
5626                 tmp = sg->next;
5627
5628                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5629                         kfree(sg->sgc);
5630
5631                 kfree(sg);
5632                 sg = tmp;
5633         } while (sg != first);
5634 }
5635
5636 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5637 {
5638         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5639
5640         /*
5641          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5642          * nuke them all.
5643          */
5644         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5645                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5646         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5647                 kfree(sd->groups->sgc);
5648                 kfree(sd->groups);
5649         }
5650         kfree(sd);
5651 }
5652
5653 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5654 {
5655         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5656 }
5657
5658 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5659 {
5660         for (; sd; sd = sd->parent)
5661                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5662 }
5663
5664 /*
5665  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5666  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5667  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5668  *
5669  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5670  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5671  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5672  */
5673 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5674 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5675 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5676 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5677 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5678 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5679
5680 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5681 {
5682         struct sched_domain *sd;
5683         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5684         int id = cpu;
5685         int size = 1;
5686
5687         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5688         if (sd) {
5689                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5690                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5691                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5692         }
5693         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5694
5695         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5696         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5697         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5698
5699         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5700         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5701
5702         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5703         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5704 }
5705
5706 /*
5707  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5708  * hold the hotplug lock.
5709  */
5710 static void
5711 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5712 {
5713         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5714         struct sched_domain *tmp;
5715
5716         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5717         for (tmp = sd; tmp; ) {
5718                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5719                 if (!parent)
5720                         break;
5721
5722                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5723                         tmp->parent = parent->parent;
5724                         if (parent->parent)
5725                                 parent->parent->child = tmp;
5726                         /*
5727                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5728                          * degenerate parent; the spans match for this
5729                          * so the property transfers.
5730                          */
5731                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5732                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5733                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5734                 } else
5735                         tmp = tmp->parent;
5736         }
5737
5738         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5739                 tmp = sd;
5740                 sd = sd->parent;
5741                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5742                 if (sd)
5743                         sd->child = NULL;
5744         }
5745
5746         sched_domain_debug(sd, cpu);
5747
5748         rq_attach_root(rq, rd);
5749         tmp = rq->sd;
5750         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5751         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5752
5753         update_top_cache_domain(cpu);
5754 }
5755
5756 /* cpus with isolated domains */
5757 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5758
5759 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5760 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5761 {
5762         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5763         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5764         return 1;
5765 }
5766
5767 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5768
5769 struct s_data {
5770         struct sched_domain ** __percpu sd;
5771         struct root_domain      *rd;
5772 };
5773
5774 enum s_alloc {
5775         sa_rootdomain,
5776         sa_sd,
5777         sa_sd_storage,
5778         sa_none,
5779 };
5780
5781 /*
5782  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5783  * domain traversal.
5784  *
5785  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5786  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5787  * range.
5788  *
5789  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5790  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5791  * cpu they're built on, so check that.
5792  *
5793  */
5794 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5795 {
5796         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5797         struct sd_data *sdd = sd->private;
5798         struct sched_domain *sibling;
5799         int i;
5800
5801         for_each_cpu(i, span) {
5802                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5803                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5804                         continue;
5805
5806                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5807         }
5808 }
5809
5810 /*
5811  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5812  * of this group that's also in the iteration mask.
5813  */
5814 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5815 {
5816         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5817 }
5818
5819 static int
5820 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5821 {
5822         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5823         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5824         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5825         struct sd_data *sdd = sd->private;
5826         struct sched_domain *sibling;
5827         int i;
5828
5829         cpumask_clear(covered);
5830
5831         for_each_cpu(i, span) {
5832                 struct cpumask *sg_span;
5833
5834                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5835                         continue;
5836
5837                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5838
5839                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5840                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5841                         continue;
5842
5843                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5844                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5845
5846                 if (!sg)
5847                         goto fail;
5848
5849                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5850                 if (sibling->child)
5851                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
5852                 else
5853                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5854
5855                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5856
5857                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
5858                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
5859                         build_group_mask(sd, sg);
5860
5861                 /*
5862                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
5863                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5864                  * die on a /0 trap.
5865                  */
5866                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5867                 sg->sgc->capacity_orig = sg->sgc->capacity;
5868
5869                 /*
5870                  * Make sure the first group of this domain contains the
5871                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5872                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5873                  */
5874                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5875                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5876                         groups = sg;
5877
5878                 if (!first)
5879                         first = sg;
5880                 if (last)
5881                         last->next = sg;
5882                 last = sg;
5883                 last->next = first;
5884         }
5885         sd->groups = groups;
5886
5887         return 0;
5888
5889 fail:
5890         free_sched_groups(first, 0);
5891
5892         return -ENOMEM;
5893 }
5894
5895 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5896 {
5897         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5898         struct sched_domain *child = sd->child;
5899
5900         if (child)
5901                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5902
5903         if (sg) {
5904                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5905                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
5906                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
5907         }
5908
5909         return cpu;
5910 }
5911
5912 /*
5913  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5914  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5915  * and ->cpu_capacity to 0.
5916  *
5917  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5918  */
5919 static int
5920 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5921 {
5922         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5923         struct sd_data *sdd = sd->private;
5924         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5925         struct cpumask *covered;
5926         int i;
5927
5928         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5929         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5930
5931         if (cpu != cpumask_first(span))
5932                 return 0;
5933
5934         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5935         covered = sched_domains_tmpmask;
5936
5937         cpumask_clear(covered);
5938
5939         for_each_cpu(i, span) {
5940                 struct sched_group *sg;
5941                 int group, j;
5942
5943                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5944                         continue;
5945
5946                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5947                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5948
5949                 for_each_cpu(j, span) {
5950                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5951                                 continue;
5952
5953                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5954                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5955                 }
5956
5957                 if (!first)
5958                         first = sg;
5959                 if (last)
5960                         last->next = sg;
5961                 last = sg;
5962         }
5963         last->next = first;
5964
5965         return 0;
5966 }
5967
5968 /*
5969  * Initialize sched groups cpu_capacity.
5970  *
5971  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
5972  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5973  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
5974  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
5975  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
5976  * group having less cpu_capacity.
5977  */
5978 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
5979 {
5980         struct sched_group *sg = sd->groups;
5981
5982         WARN_ON(!sg);
5983
5984         do {
5985                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5986                 sg = sg->next;
5987         } while (sg != sd->groups);
5988
5989         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5990                 return;
5991
5992         update_group_capacity(sd, cpu);
5993         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5994 }
5995
5996 /*
5997  * Initializers for schedule domains
5998  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5999  */
6000
6001 static int default_relax_domain_level = -1;
6002 int sched_domain_level_max;
6003
6004 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6005 {
6006         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6007                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6008
6009         return 1;
6010 }
6011 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6012
6013 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6014                                  struct sched_domain_attr *attr)
6015 {
6016         int request;
6017
6018         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6019                 if (default_relax_domain_level < 0)
6020                         return;
6021                 else
6022                         request = default_relax_domain_level;
6023         } else
6024                 request = attr->relax_domain_level;
6025         if (request < sd->level) {
6026                 /* turn off idle balance on this domain */
6027                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6028         } else {
6029                 /* turn on idle balance on this domain */
6030                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6031         }
6032 }
6033
6034 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6035 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6036
6037 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6038                                  const struct cpumask *cpu_map)
6039 {
6040         switch (what) {
6041         case sa_rootdomain:
6042                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6043                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6044         case sa_sd:
6045                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6046         case sa_sd_storage:
6047                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6048         case sa_none:
6049                 break;
6050         }
6051 }
6052
6053 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6054                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6055 {
6056         memset(d, 0, sizeof(*d));
6057
6058         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6059                 return sa_sd_storage;
6060         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6061         if (!d->sd)
6062                 return sa_sd_storage;
6063         d->rd = alloc_rootdomain();
6064         if (!d->rd)
6065                 return sa_sd;
6066         return sa_rootdomain;
6067 }
6068
6069 /*
6070  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6071  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6072  * will not free the data we're using.
6073  */
6074 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6075 {
6076         struct sd_data *sdd = sd->private;
6077
6078         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6079         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6080
6081         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6082                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6083
6084         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6085                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6086 }
6087
6088 #ifdef CONFIG_NUMA
6089 static int sched_domains_numa_levels;
6090 static int *sched_domains_numa_distance;
6091 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6092 static int sched_domains_curr_level;
6093 #endif
6094
6095 /*
6096  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6097  *
6098  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6099  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6100  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6101  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6102  *
6103  * Odd one out:
6104  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6105  */
6106 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6107         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6108          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6109          SD_NUMA |                      \
6110          SD_ASYM_PACKING |              \
6111          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6112
6113 static struct sched_domain *
6114 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6115 {
6116         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6117         int sd_weight, sd_flags = 0;
6118
6119 #ifdef CONFIG_NUMA
6120         /*
6121          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6122          */
6123         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6124 #endif
6125
6126         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6127
6128         if (tl->sd_flags)
6129                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6130         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6131                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6132                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6133
6134         *sd = (struct sched_domain){
6135                 .min_interval           = sd_weight,
6136                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6137                 .busy_factor            = 32,
6138                 .imbalance_pct          = 125,
6139
6140                 .cache_nice_tries       = 0,
6141                 .busy_idx               = 0,
6142                 .idle_idx               = 0,
6143                 .newidle_idx            = 0,
6144                 .wake_idx               = 0,
6145                 .forkexec_idx           = 0,
6146
6147                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6148                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6149                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6150                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6151                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6152                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6153                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6154                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6155                                         | 0*SD_SERIALIZE
6156                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6157                                         | 0*SD_NUMA
6158                                         | sd_flags
6159                                         ,
6160
6161                 .last_balance           = jiffies,
6162                 .balance_interval       = sd_weight,
6163                 .smt_gain               = 0,
6164                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6165                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6166 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6167                 .name                   = tl->name,
6168 #endif
6169         };
6170
6171         /*
6172          * Convert topological properties into behaviour.
6173          */
6174
6175         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6176                 sd->imbalance_pct = 110;
6177                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6178
6179         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6180                 sd->imbalance_pct = 117;
6181                 sd->cache_nice_tries = 1;
6182                 sd->busy_idx = 2;
6183
6184 #ifdef CONFIG_NUMA
6185         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6186                 sd->cache_nice_tries = 2;
6187                 sd->busy_idx = 3;
6188                 sd->idle_idx = 2;
6189
6190                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6191                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6192                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6193                                        SD_BALANCE_FORK |
6194                                        SD_WAKE_AFFINE);
6195                 }
6196
6197 #endif
6198         } else {
6199                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6200                 sd->cache_nice_tries = 1;
6201                 sd->busy_idx = 2;
6202                 sd->idle_idx = 1;
6203         }
6204
6205         sd->private = &tl->data;
6206
6207         return sd;
6208 }
6209
6210 /*
6211  * Topology list, bottom-up.
6212  */
6213 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6214 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6215         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6216 #endif
6217 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6218         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6219 #endif
6220         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6221         { NULL, },
6222 };
6223
6224 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6225
6226 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6227         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6228
6229 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6230 {
6231         sched_domain_topology = tl;
6232 }
6233
6234 #ifdef CONFIG_NUMA
6235
6236 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6237 {
6238         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6239 }
6240
6241 static void sched_numa_warn(const char *str)
6242 {
6243         static int done = false;
6244         int i,j;
6245
6246         if (done)
6247                 return;
6248
6249         done = true;
6250
6251         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6252
6253         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6254                 printk(KERN_WARNING "  ");
6255                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6256                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6257                 printk(KERN_CONT "\n");
6258         }
6259         printk(KERN_WARNING "\n");
6260 }
6261
6262 static bool find_numa_distance(int distance)
6263 {
6264         int i;
6265
6266         if (distance == node_distance(0, 0))
6267                 return true;
6268
6269         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6270                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6271                         return true;
6272         }
6273
6274         return false;
6275 }
6276
6277 static void sched_init_numa(void)
6278 {
6279         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6280         struct sched_domain_topology_level *tl;
6281         int level = 0;
6282         int i, j, k;
6283
6284         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6285         if (!sched_domains_numa_distance)
6286                 return;
6287
6288         /*
6289          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6290          * unique distances in the node_distance() table.
6291          *
6292          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6293          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6294          */
6295         next_distance = curr_distance;
6296         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6297                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6298                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6299                                 int distance = node_distance(i, k);
6300
6301                                 if (distance > curr_distance &&
6302                                     (distance < next_distance ||
6303                                      next_distance == curr_distance))
6304                                         next_distance = distance;
6305
6306                                 /*
6307                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6308                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6309                                  * equally connected to A.
6310                                  */
6311                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6312                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6313
6314                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6315                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6316                         }
6317                         if (next_distance != curr_distance) {
6318                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6319                                 sched_domains_numa_levels = level;
6320                                 curr_distance = next_distance;
6321                         } else break;
6322                 }
6323
6324                 /*
6325                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6326                  */
6327                 if (!sched_debug())
6328                         break;
6329         }
6330         /*
6331          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6332          * identity distance node_distance(i,i).
6333          *
6334          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6335          * numbers.
6336          */
6337
6338         /*
6339          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6340          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6341          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6342          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6343          * in other functions.
6344          *
6345          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6346          */
6347         sched_domains_numa_levels = 0;
6348
6349         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6350         if (!sched_domains_numa_masks)
6351                 return;
6352
6353         /*
6354          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6355          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6356          */
6357         for (i = 0; i < level; i++) {
6358                 sched_domains_numa_masks[i] =
6359                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6360                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6361                         return;
6362
6363                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6364                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6365                         if (!mask)
6366                                 return;
6367
6368                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6369
6370                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6371                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6372                                         continue;
6373
6374                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6375                         }
6376                 }
6377         }
6378
6379         /* Compute default topology size */
6380         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6381
6382         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6383                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6384         if (!tl)
6385                 return;
6386
6387         /*
6388          * Copy the default topology bits..
6389          */
6390         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6391                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6392
6393         /*
6394          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6395          */
6396         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6397                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6398                         .mask = sd_numa_mask,
6399                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6400                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6401                         .numa_level = j,
6402                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6403                 };
6404         }
6405
6406         sched_domain_topology = tl;
6407
6408         sched_domains_numa_levels = level;
6409 }
6410
6411 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6412 {
6413         int i, j;
6414         int node = cpu_to_node(cpu);
6415
6416         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6417                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6418                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6419                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6420                 }
6421         }
6422 }
6423
6424 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6425 {
6426         int i, j;
6427         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6428                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6429                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6430         }
6431 }
6432
6433 /*
6434  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6435  * are onlined.
6436  */
6437 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6438                                            unsigned long action,
6439                                            void *hcpu)
6440 {
6441         int cpu = (long)hcpu;
6442
6443         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6444         case CPU_ONLINE:
6445                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6446                 break;
6447
6448         case CPU_DEAD:
6449                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6450                 break;
6451
6452         default:
6453                 return NOTIFY_DONE;
6454         }
6455
6456         return NOTIFY_OK;
6457 }
6458 #else
6459 static inline void sched_init_numa(void)
6460 {
6461 }
6462
6463 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6464                                            unsigned long action,
6465                                            void *hcpu)
6466 {
6467         return 0;
6468 }
6469 #endif /* CONFIG_NUMA */
6470
6471 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6472 {
6473         struct sched_domain_topology_level *tl;
6474         int j;
6475
6476         for_each_sd_topology(tl) {
6477                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6478
6479                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6480                 if (!sdd->sd)
6481                         return -ENOMEM;
6482
6483                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6484                 if (!sdd->sg)
6485                         return -ENOMEM;
6486
6487                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6488                 if (!sdd->sgc)
6489                         return -ENOMEM;
6490
6491                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6492                         struct sched_domain *sd;
6493                         struct sched_group *sg;
6494                         struct sched_group_capacity *sgc;
6495
6496                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6497                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6498                         if (!sd)
6499                                 return -ENOMEM;
6500
6501                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6502
6503                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6504                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6505                         if (!sg)
6506                                 return -ENOMEM;
6507
6508                         sg->next = sg;
6509
6510                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6511
6512                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6513                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6514                         if (!sgc)
6515                                 return -ENOMEM;
6516
6517                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6518                 }
6519         }
6520
6521         return 0;
6522 }
6523
6524 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6525 {
6526         struct sched_domain_topology_level *tl;
6527         int j;
6528
6529         for_each_sd_topology(tl) {
6530                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6531
6532                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6533                         struct sched_domain *sd;
6534
6535                         if (sdd->sd) {
6536                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6537                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6538                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6539                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6540                         }
6541
6542                         if (sdd->sg)
6543                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6544                         if (sdd->sgc)
6545                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6546                 }
6547                 free_percpu(sdd->sd);
6548                 sdd->sd = NULL;
6549                 free_percpu(sdd->sg);
6550                 sdd->sg = NULL;
6551                 free_percpu(sdd->sgc);
6552                 sdd->sgc = NULL;
6553         }
6554 }
6555
6556 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6557                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6558                 struct sched_domain *child, int cpu)
6559 {
6560         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6561         if (!sd)
6562                 return child;
6563
6564         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6565         if (child) {
6566                 sd->level = child->level + 1;
6567                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6568                 child->parent = sd;
6569                 sd->child = child;
6570
6571                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6572                                     sched_domain_span(sd))) {
6573                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6574 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6575                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6576                                         child->name, sd->name);
6577 #endif
6578                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6579                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6580                                    sched_domain_span(sd),
6581                                    sched_domain_span(child));
6582                 }
6583
6584         }
6585         set_domain_attribute(sd, attr);
6586
6587         return sd;
6588 }
6589
6590 /*
6591  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6592  * to the individual cpus
6593  */
6594 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6595                                struct sched_domain_attr *attr)
6596 {
6597         enum s_alloc alloc_state;
6598         struct sched_domain *sd;
6599         struct s_data d;
6600         int i, ret = -ENOMEM;
6601
6602         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6603         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6604                 goto error;
6605
6606         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6607         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6608                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6609
6610                 sd = NULL;
6611                 for_each_sd_topology(tl) {
6612                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6613                         if (tl == sched_domain_topology)
6614                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6615                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6616                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6617                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6618                                 break;
6619                 }
6620         }
6621
6622         /* Build the groups for the domains */
6623         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6624                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6625                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6626                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6627                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6628                                         goto error;
6629                         } else {
6630                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6631                                         goto error;
6632                         }
6633                 }
6634         }
6635
6636         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6637         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6638                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6639                         continue;
6640
6641                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6642                         claim_allocations(i, sd);
6643                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6644                 }
6645         }
6646
6647         /* Attach the domains */
6648         rcu_read_lock();
6649         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6650                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6651                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6652         }
6653         rcu_read_unlock();
6654
6655         ret = 0;
6656 error:
6657         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6658         return ret;
6659 }
6660
6661 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6662 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6663 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6664                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6665
6666 /*
6667  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6668  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6669  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6670  */
6671 static cpumask_var_t fallback_doms;
6672
6673 /*
6674  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6675  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6676  * or 0 if it stayed the same.
6677  */
6678 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6679 {
6680         return 0;
6681 }
6682
6683 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6684 {
6685         int i;
6686         cpumask_var_t *doms;
6687
6688         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6689         if (!doms)
6690                 return NULL;
6691         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6692                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6693                         free_sched_domains(doms, i);
6694                         return NULL;
6695                 }
6696         }
6697         return doms;
6698 }
6699
6700 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6701 {
6702         unsigned int i;
6703         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6704                 free_cpumask_var(doms[i]);
6705         kfree(doms);
6706 }
6707
6708 /*
6709  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6710  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6711  * exclude other special cases in the future.
6712  */
6713 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6714 {
6715         int err;
6716
6717         arch_update_cpu_topology();
6718         ndoms_cur = 1;
6719         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6720         if (!doms_cur)
6721                 doms_cur = &fallback_doms;
6722         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6723         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6724         register_sched_domain_sysctl();
6725
6726         return err;
6727 }
6728
6729 /*
6730  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6731  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6732  */
6733 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6734 {
6735         int i;
6736
6737         rcu_read_lock();
6738         for_each_cpu(i, cpu_map)
6739                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6740         rcu_read_unlock();
6741 }
6742
6743 /* handle null as "default" */
6744 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6745                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6746 {
6747         struct sched_domain_attr tmp;
6748
6749         /* fast path */
6750         if (!new && !cur)
6751                 return 1;
6752
6753         tmp = SD_ATTR_INIT;
6754         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6755                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6756                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6757 }
6758
6759 /*
6760  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6761  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6762  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6763  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6764  *
6765  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6766  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6767  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6768  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6769  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6770  * it as it is.
6771  *
6772  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6773  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6774  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6775  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6776  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6777  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6778  *
6779  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6780  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6781  * and it will not create the default domain.
6782  *
6783  * Call with hotplug lock held
6784  */
6785 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6786                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6787 {
6788         int i, j, n;
6789         int new_topology;
6790
6791         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6792
6793         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6794         unregister_sched_domain_sysctl();
6795
6796         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6797         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6798
6799         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6800
6801         /* Destroy deleted domains */
6802         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6803                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6804                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6805                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6806                                 goto match1;
6807                 }
6808                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6809                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6810 match1:
6811                 ;
6812         }
6813
6814         n = ndoms_cur;
6815         if (doms_new == NULL) {
6816                 n = 0;
6817                 doms_new = &fallback_doms;
6818                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6819                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6820         }
6821
6822         /* Build new domains */
6823         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6824                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6825                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6826                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6827                                 goto match2;
6828                 }
6829                 /* no match - add a new doms_new */
6830                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6831 match2:
6832                 ;
6833         }
6834
6835         /* Remember the new sched domains */
6836         if (doms_cur != &fallback_doms)
6837                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6838         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6839         doms_cur = doms_new;
6840         dattr_cur = dattr_new;
6841         ndoms_cur = ndoms_new;
6842
6843         register_sched_domain_sysctl();
6844
6845         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6846 }
6847
6848 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6849
6850 /*
6851  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6852  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6853  * around partition_sched_domains().
6854  *
6855  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6856  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6857  */
6858 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6859                              void *hcpu)
6860 {
6861         switch (action) {
6862         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6863         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6864
6865                 /*
6866                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6867                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6868                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6869                  * domain, ignoring cpusets.
6870                  */
6871                 num_cpus_frozen--;
6872                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6873                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6874                         break;
6875                 }
6876
6877                 /*
6878                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6879                  * restore the original sched domains by considering the
6880                  * cpuset configurations.
6881                  */
6882
6883         case CPU_ONLINE:
6884         case CPU_DOWN_FAILED:
6885                 cpuset_update_active_cpus(true);
6886                 break;
6887         default:
6888                 return NOTIFY_DONE;
6889         }
6890         return NOTIFY_OK;
6891 }
6892
6893 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6894                                void *hcpu)
6895 {
6896         switch (action) {
6897         case CPU_DOWN_PREPARE:
6898                 cpuset_update_active_cpus(false);
6899                 break;
6900         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6901                 num_cpus_frozen++;
6902                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6903                 break;
6904         default:
6905                 return NOTIFY_DONE;
6906         }
6907         return NOTIFY_OK;
6908 }
6909
6910 void __init sched_init_smp(void)
6911 {
6912         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6913
6914         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6915         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6916
6917         sched_init_numa();
6918
6919         /*
6920          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6921          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6922          * happen.
6923          */
6924         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6925         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6926         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6927         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6928                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6929         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6930
6931         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6932         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6933         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6934
6935         init_hrtick();
6936
6937         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6938         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6939                 BUG();
6940         sched_init_granularity();
6941         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6942
6943         init_sched_rt_class();
6944         init_sched_dl_class();
6945 }
6946 #else
6947 void __init sched_init_smp(void)
6948 {
6949         sched_init_granularity();
6950 }
6951 #endif /* CONFIG_SMP */
6952
6953 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6954
6955 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6956 {
6957         return in_lock_functions(addr) ||
6958                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6959                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6960 }
6961
6962 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6963 /*
6964  * Default task group.
6965  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6966  */
6967 struct task_group root_task_group;
6968 LIST_HEAD(task_groups);
6969 #endif
6970
6971 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6972
6973 void __init sched_init(void)
6974 {
6975         int i, j;
6976         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6977
6978 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6979         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6980 #endif
6981 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6982         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6983 #endif
6984 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6985         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6986 #endif
6987         if (alloc_size) {
6988                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6989
6990 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6991                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6992                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6993
6994                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6995                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6996
6997 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6998 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6999                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7000                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7001
7002                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7003                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7004
7005 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7006 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7007                 for_each_possible_cpu(i) {
7008                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
7009                         ptr += cpumask_size();
7010                 }
7011 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7012         }
7013
7014         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7015                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7016         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7017                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7018
7019 #ifdef CONFIG_SMP
7020         init_defrootdomain();
7021 #endif
7022
7023 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7024         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7025                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7026 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7027
7028 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7029         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7030         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7031         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7032         autogroup_init(&init_task);
7033
7034 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7035
7036         for_each_possible_cpu(i) {
7037                 struct rq *rq;
7038
7039                 rq = cpu_rq(i);
7040                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7041                 rq->nr_running = 0;
7042                 rq->calc_load_active = 0;
7043                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7044                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7045                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7046                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
7047 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7048                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7049                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7050                 /*
7051                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7052                  *
7053                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7054                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7055                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7056                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7057                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7058                  * (se->load.weight).
7059                  *
7060                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7061                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7062                  * then A0's share of the cpu resource is:
7063                  *
7064                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7065                  *
7066                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7067                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7068                  */
7069                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7070                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7071 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7072
7073                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7074 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7075                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7076 #endif
7077
7078                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7079                         rq->cpu_load[j] = 0;
7080
7081                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7082
7083 #ifdef CONFIG_SMP
7084                 rq->sd = NULL;
7085                 rq->rd = NULL;
7086                 rq->cpu_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7087                 rq->post_schedule = 0;
7088                 rq->active_balance = 0;
7089                 rq->next_balance = jiffies;
7090                 rq->push_cpu = 0;
7091                 rq->cpu = i;
7092                 rq->online = 0;
7093                 rq->idle_stamp = 0;
7094                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7095                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7096
7097                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7098
7099                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7100 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7101                 rq->nohz_flags = 0;
7102 #endif
7103 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7104                 rq->last_sched_tick = 0;
7105 #endif
7106 #endif
7107                 init_rq_hrtick(rq);
7108                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7109         }
7110
7111         set_load_weight(&init_task);
7112
7113 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7114         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7115 #endif
7116
7117         /*
7118          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7119          */
7120         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7121         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7122
7123         /*
7124          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7125          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7126          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7127          * when this runqueue becomes "idle".
7128          */
7129         init_idle(current, smp_processor_id());
7130
7131         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7132
7133         /*
7134          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7135          */
7136         current->sched_class = &fair_sched_class;
7137
7138 #ifdef CONFIG_SMP
7139         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7140         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7141         if (cpu_isolated_map == NULL)
7142                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7143         idle_thread_set_boot_cpu();
7144         set_cpu_rq_start_time();
7145 #endif
7146         init_sched_fair_class();
7147
7148         scheduler_running = 1;
7149 }
7150
7151 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7152 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7153 {
7154         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7155
7156         return (nested == preempt_offset);
7157 }
7158
7159 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7160 {
7161         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7162
7163         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7164         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7165              !is_idle_task(current)) ||
7166             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7167                 return;
7168         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7169                 return;
7170         prev_jiffy = jiffies;
7171
7172         printk(KERN_ERR
7173                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7174                         file, line);
7175         printk(KERN_ERR
7176                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7177                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7178                         current->pid, current->comm);
7179
7180         debug_show_held_locks(current);
7181         if (irqs_disabled())
7182                 print_irqtrace_events(current);
7183 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7184         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7185                 pr_err("Preemption disabled at:");
7186                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7187                 pr_cont("\n");
7188         }
7189 #endif
7190         dump_stack();
7191 }
7192 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7193 #endif
7194
7195 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7196 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7197 {
7198         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7199         struct sched_attr attr = {
7200                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7201         };
7202         int old_prio = p->prio;
7203         int queued;
7204
7205         queued = task_on_rq_queued(p);
7206         if (queued)
7207                 dequeue_task(rq, p, 0);
7208         __setscheduler(rq, p, &attr);
7209         if (queued) {
7210                 enqueue_task(rq, p, 0);
7211                 resched_curr(rq);
7212         }
7213
7214         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7215 }
7216
7217 void normalize_rt_tasks(void)
7218 {
7219         struct task_struct *g, *p;
7220         unsigned long flags;
7221         struct rq *rq;
7222
7223         read_lock(&tasklist_lock);
7224         for_each_process_thread(g, p) {
7225                 /*
7226                  * Only normalize user tasks:
7227                  */
7228                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7229                         continue;
7230
7231                 p->se.exec_start                = 0;
7232 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7233                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7234                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7235                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7236 #endif
7237
7238                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7239                         /*
7240                          * Renice negative nice level userspace
7241                          * tasks back to 0:
7242                          */
7243                         if (task_nice(p) < 0)
7244                                 set_user_nice(p, 0);
7245                         continue;
7246                 }
7247
7248                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7249                 normalize_task(rq, p);
7250                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
7251         }
7252         read_unlock(&tasklist_lock);
7253 }
7254
7255 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7256
7257 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7258 /*
7259  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7260  *
7261  * They can only be called when the whole system has been
7262  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7263  * activity can take place. Using them for anything else would
7264  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7265  * under any other configuration.
7266  */
7267
7268 /**
7269  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7270  * @cpu: the processor in question.
7271  *
7272  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7273  *
7274  * Return: The current task for @cpu.
7275  */
7276 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7277 {
7278         return cpu_curr(cpu);
7279 }
7280
7281 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7282
7283 #ifdef CONFIG_IA64
7284 /**
7285  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7286  * @cpu: the processor in question.
7287  * @p: the task pointer to set.
7288  *
7289  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7290  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7291  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7292  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7293  * and caller must save the original value of the current task (see
7294  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7295  * re-starting the system.
7296  *
7297  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7298  */
7299 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7300 {
7301         cpu_curr(cpu) = p;
7302 }
7303
7304 #endif
7305
7306 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7307 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7308 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7309
7310 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7311 {
7312         free_fair_sched_group(tg);
7313         free_rt_sched_group(tg);
7314         autogroup_free(tg);
7315         kfree(tg);
7316 }
7317
7318 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7319 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7320 {
7321         struct task_group *tg;
7322
7323         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7324         if (!tg)
7325                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7326
7327         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7328                 goto err;
7329
7330         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7331                 goto err;
7332
7333         return tg;
7334
7335 err:
7336         free_sched_group(tg);
7337         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7338 }
7339
7340 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7341 {
7342         unsigned long flags;
7343
7344         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7345         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7346
7347         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7348
7349         tg->parent = parent;
7350         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7351         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7352         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7353 }
7354
7355 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7356 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7357 {
7358         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7359         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7360 }
7361
7362 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7363 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7364 {
7365         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7366         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7367 }
7368
7369 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7370 {
7371         unsigned long flags;
7372         int i;
7373
7374         /* end participation in shares distribution */
7375         for_each_possible_cpu(i)
7376                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7377
7378         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7379         list_del_rcu(&tg->list);
7380         list_del_rcu(&tg->siblings);
7381         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7382 }
7383
7384 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7385  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7386  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7387  *      reflect its new group.
7388  */
7389 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7390 {
7391         struct task_group *tg;
7392         int queued, running;
7393         unsigned long flags;
7394         struct rq *rq;
7395
7396         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7397
7398         running = task_current(rq, tsk);
7399         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7400
7401         if (queued)
7402                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7403         if (unlikely(running))
7404                 put_prev_task(rq, tsk);
7405
7406         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id,
7407                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7408                           struct task_group, css);
7409         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7410         tsk->sched_task_group = tg;
7411
7412 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7413         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7414                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, queued);
7415         else
7416 #endif
7417                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7418
7419         if (unlikely(running))
7420                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7421         if (queued)
7422                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7423
7424         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7425 }
7426 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7427
7428 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7429 /*
7430  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7431  */
7432 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7433
7434 /* Must be called with tasklist_lock held */
7435 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7436 {
7437         struct task_struct *g, *p;
7438
7439         for_each_process_thread(g, p) {
7440                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7441                         return 1;
7442         }
7443
7444         return 0;
7445 }
7446
7447 struct rt_schedulable_data {
7448         struct task_group *tg;
7449         u64 rt_period;
7450         u64 rt_runtime;
7451 };
7452
7453 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7454 {
7455         struct rt_schedulable_data *d = data;
7456         struct task_group *child;
7457         unsigned long total, sum = 0;
7458         u64 period, runtime;
7459
7460         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7461         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7462
7463         if (tg == d->tg) {
7464                 period = d->rt_period;
7465                 runtime = d->rt_runtime;
7466         }
7467
7468         /*
7469          * Cannot have more runtime than the period.
7470          */
7471         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7472                 return -EINVAL;
7473
7474         /*
7475          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7476          */
7477         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7478                 return -EBUSY;
7479
7480         total = to_ratio(period, runtime);
7481
7482         /*
7483          * Nobody can have more than the global setting allows.
7484          */
7485         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7486                 return -EINVAL;
7487
7488         /*
7489          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7490          */
7491         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7492                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7493                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7494
7495                 if (child == d->tg) {
7496                         period = d->rt_period;
7497                         runtime = d->rt_runtime;
7498                 }
7499
7500                 sum += to_ratio(period, runtime);
7501         }
7502
7503         if (sum > total)
7504                 return -EINVAL;
7505
7506         return 0;
7507 }
7508
7509 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7510 {
7511         int ret;
7512
7513         struct rt_schedulable_data data = {
7514                 .tg = tg,
7515                 .rt_period = period,
7516                 .rt_runtime = runtime,
7517         };
7518
7519         rcu_read_lock();
7520         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7521         rcu_read_unlock();
7522
7523         return ret;
7524 }
7525
7526 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7527                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7528 {
7529         int i, err = 0;
7530
7531         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7532         read_lock(&tasklist_lock);
7533         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7534         if (err)
7535                 goto unlock;
7536
7537         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7538         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7539         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7540
7541         for_each_possible_cpu(i) {
7542                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7543
7544                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7545                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7546                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7547         }
7548         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7549 unlock:
7550         read_unlock(&tasklist_lock);
7551         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7552
7553         return err;
7554 }
7555
7556 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7557 {
7558         u64 rt_runtime, rt_period;
7559
7560         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7561         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7562         if (rt_runtime_us < 0)
7563                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7564
7565         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7566 }
7567
7568 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7569 {
7570         u64 rt_runtime_us;
7571
7572         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7573                 return -1;
7574
7575         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7576         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7577         return rt_runtime_us;
7578 }
7579
7580 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7581 {
7582         u64 rt_runtime, rt_period;
7583
7584         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7585         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7586
7587         if (rt_period == 0)
7588                 return -EINVAL;
7589
7590         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7591 }
7592
7593 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7594 {
7595         u64 rt_period_us;
7596
7597         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7598         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7599         return rt_period_us;
7600 }
7601 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7602
7603 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7604 static int sched_rt_global_constraints(void)
7605 {
7606         int ret = 0;
7607
7608         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7609         read_lock(&tasklist_lock);
7610         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7611         read_unlock(&tasklist_lock);
7612         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7613
7614         return ret;
7615 }
7616
7617 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7618 {
7619         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7620         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7621                 return 0;
7622
7623         return 1;
7624 }
7625
7626 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7627 static int sched_rt_global_constraints(void)
7628 {
7629         unsigned long flags;
7630         int i, ret = 0;
7631
7632         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7633         for_each_possible_cpu(i) {
7634                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7635
7636                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7637                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7638                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7639         }
7640         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7641
7642         return ret;
7643 }
7644 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7645
7646 static int sched_dl_global_constraints(void)
7647 {
7648         u64 runtime = global_rt_runtime();
7649         u64 period = global_rt_period();
7650         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7651         int cpu, ret = 0;
7652         unsigned long flags;
7653
7654         /*
7655          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7656          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7657          * any of the root_domains.
7658          *
7659          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7660          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7661          * solutions is welcome!
7662          */
7663         for_each_possible_cpu(cpu) {
7664                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7665
7666                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7667                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7668                         ret = -EBUSY;
7669                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7670
7671                 if (ret)
7672                         break;
7673         }
7674
7675         return ret;
7676 }
7677
7678 static void sched_dl_do_global(void)
7679 {
7680         u64 new_bw = -1;
7681         int cpu;
7682         unsigned long flags;
7683
7684         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7685         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7686
7687         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7688                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7689
7690         /*
7691          * FIXME: As above...
7692          */
7693         for_each_possible_cpu(cpu) {
7694                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7695
7696                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7697                 dl_b->bw = new_bw;
7698                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7699         }
7700 }
7701
7702 static int sched_rt_global_validate(void)
7703 {
7704         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7705                 return -EINVAL;
7706
7707         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7708                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7709                 return -EINVAL;
7710
7711         return 0;
7712 }
7713
7714 static void sched_rt_do_global(void)
7715 {
7716         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7717         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7718 }
7719
7720 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7721                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7722                 loff_t *ppos)
7723 {
7724         int old_period, old_runtime;
7725         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7726         int ret;
7727
7728         mutex_lock(&mutex);
7729         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7730         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7731
7732         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7733
7734         if (!ret && write) {
7735                 ret = sched_rt_global_validate();
7736                 if (ret)
7737                         goto undo;
7738
7739                 ret = sched_rt_global_constraints();
7740                 if (ret)
7741                         goto undo;
7742
7743                 ret = sched_dl_global_constraints();
7744                 if (ret)
7745                         goto undo;
7746
7747                 sched_rt_do_global();
7748                 sched_dl_do_global();
7749         }
7750         if (0) {
7751 undo:
7752                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7753                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7754         }
7755         mutex_unlock(&mutex);
7756
7757         return ret;
7758 }
7759
7760 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7761                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7762                 loff_t *ppos)
7763 {
7764         int ret;
7765         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7766
7767         mutex_lock(&mutex);
7768         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7769         /* make sure that internally we keep jiffies */
7770         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7771         if (!ret && write) {
7772                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7773                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7774         }
7775         mutex_unlock(&mutex);
7776         return ret;
7777 }
7778
7779 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7780
7781 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7782 {
7783         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7784 }
7785
7786 static struct cgroup_subsys_state *
7787 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7788 {
7789         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7790         struct task_group *tg;
7791
7792         if (!parent) {
7793                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7794                 return &root_task_group.css;
7795         }
7796
7797         tg = sched_create_group(parent);
7798         if (IS_ERR(tg))
7799                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7800
7801         return &tg->css;
7802 }
7803
7804 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7805 {
7806         struct task_group *tg = css_tg(css);
7807         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
7808
7809         if (parent)
7810                 sched_online_group(tg, parent);
7811         return 0;
7812 }
7813
7814 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7815 {
7816         struct task_group *tg = css_tg(css);
7817
7818         sched_destroy_group(tg);
7819 }
7820
7821 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7822 {
7823         struct task_group *tg = css_tg(css);
7824
7825         sched_offline_group(tg);
7826 }
7827
7828 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7829                                  struct cgroup_taskset *tset)
7830 {
7831         struct task_struct *task;
7832
7833         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
7834 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7835                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7836                         return -EINVAL;
7837 #else
7838                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7839                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7840                         return -EINVAL;
7841 #endif
7842         }
7843         return 0;
7844 }
7845
7846 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7847                               struct cgroup_taskset *tset)
7848 {
7849         struct task_struct *task;
7850
7851         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
7852                 sched_move_task(task);
7853 }
7854
7855 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7856                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7857                             struct task_struct *task)
7858 {
7859         /*
7860          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7861          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7862          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7863          */
7864         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7865                 return;
7866
7867         sched_move_task(task);
7868 }
7869
7870 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7871 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7872                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7873 {
7874         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7875 }
7876
7877 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7878                                struct cftype *cft)
7879 {
7880         struct task_group *tg = css_tg(css);
7881
7882         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7883 }
7884
7885 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7886 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7887
7888 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7889 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7890
7891 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7892
7893 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7894 {
7895         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7896         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7897
7898         if (tg == &root_task_group)
7899                 return -EINVAL;
7900
7901         /*
7902          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7903          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7904          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7905          */
7906         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7907                 return -EINVAL;
7908
7909         /*
7910          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7911          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7912          * feasibility.
7913          */
7914         if (period > max_cfs_quota_period)
7915                 return -EINVAL;
7916
7917         /*
7918          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
7919          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
7920          */
7921         get_online_cpus();
7922         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7923         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7924         if (ret)
7925                 goto out_unlock;
7926
7927         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7928         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7929         /*
7930          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7931          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7932          */
7933         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7934                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7935         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7936         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7937         cfs_b->quota = quota;
7938
7939         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7940         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7941         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7942                 /* force a reprogram */
7943                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b, true);
7944         }
7945         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7946
7947         for_each_online_cpu(i) {
7948                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7949                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7950
7951                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7952                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7953                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7954
7955                 if (cfs_rq->throttled)
7956                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7957                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7958         }
7959         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7960                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7961 out_unlock:
7962         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7963         put_online_cpus();
7964
7965         return ret;
7966 }
7967
7968 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7969 {
7970         u64 quota, period;
7971
7972         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7973         if (cfs_quota_us < 0)
7974                 quota = RUNTIME_INF;
7975         else
7976                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7977
7978         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7979 }
7980
7981 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7982 {
7983         u64 quota_us;
7984
7985         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7986                 return -1;
7987
7988         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7989         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7990
7991         return quota_us;
7992 }
7993
7994 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7995 {
7996         u64 quota, period;
7997
7998         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7999         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8000
8001         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8002 }
8003
8004 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8005 {
8006         u64 cfs_period_us;
8007
8008         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8009         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8010
8011         return cfs_period_us;
8012 }
8013
8014 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8015                                   struct cftype *cft)
8016 {
8017         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8018 }
8019
8020 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8021                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8022 {
8023         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8024 }
8025
8026 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8027                                    struct cftype *cft)
8028 {
8029         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8030 }
8031
8032 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8033                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8034 {
8035         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8036 }
8037
8038 struct cfs_schedulable_data {
8039         struct task_group *tg;
8040         u64 period, quota;
8041 };
8042
8043 /*
8044  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8045  * note: units are usecs
8046  */
8047 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8048                                struct cfs_schedulable_data *d)
8049 {
8050         u64 quota, period;
8051
8052         if (tg == d->tg) {
8053                 period = d->period;
8054                 quota = d->quota;
8055         } else {
8056                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8057                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8058         }
8059
8060         /* note: these should typically be equivalent */
8061         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8062                 return RUNTIME_INF;
8063
8064         return to_ratio(period, quota);
8065 }
8066
8067 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8068 {
8069         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8070         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8071         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8072
8073         if (!tg->parent) {
8074                 quota = RUNTIME_INF;
8075         } else {
8076                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8077
8078                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8079                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8080
8081                 /*
8082                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8083                  * limit is set
8084                  */
8085                 if (quota == RUNTIME_INF)
8086                         quota = parent_quota;
8087                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8088                         return -EINVAL;
8089         }
8090         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8091
8092         return 0;
8093 }
8094
8095 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8096 {
8097         int ret;
8098         struct cfs_schedulable_data data = {
8099                 .tg = tg,
8100                 .period = period,
8101                 .quota = quota,
8102         };
8103
8104         if (quota != RUNTIME_INF) {
8105                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8106                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8107         }
8108
8109         rcu_read_lock();
8110         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8111         rcu_read_unlock();
8112
8113         return ret;
8114 }
8115
8116 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8117 {
8118         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8119         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8120
8121         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8122         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8123         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8124
8125         return 0;
8126 }
8127 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8128 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8129
8130 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8131 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8132                                 struct cftype *cft, s64 val)
8133 {
8134         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8135 }
8136
8137 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8138                                struct cftype *cft)
8139 {
8140         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8141 }
8142
8143 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8144                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8145 {
8146         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8147 }
8148
8149 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8150                                    struct cftype *cft)
8151 {
8152         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8153 }
8154 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8155
8156 static struct cftype cpu_files[] = {
8157 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8158         {
8159                 .name = "shares",
8160                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8161                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8162         },
8163 #endif
8164 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8165         {
8166                 .name = "cfs_quota_us",
8167                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8168                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8169         },
8170         {
8171                 .name = "cfs_period_us",
8172                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8173                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8174         },
8175         {
8176                 .name = "stat",
8177                 .seq_show = cpu_stats_show,
8178         },
8179 #endif
8180 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8181         {
8182                 .name = "rt_runtime_us",
8183                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8184                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8185         },
8186         {
8187                 .name = "rt_period_us",
8188                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8189                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8190         },
8191 #endif
8192         { }     /* terminate */
8193 };
8194
8195 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8196         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8197         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8198         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8199         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8200         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8201         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8202         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8203         .legacy_cftypes = cpu_files,
8204         .early_init     = 1,
8205 };
8206
8207 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8208
8209 void dump_cpu_task(int cpu)
8210 {
8211         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8212         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8213 }