dd89c27bb56f53c627955153387f967a26955fcf
[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
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299 /*
300  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
301  */
302 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
303         __acquires(rq->lock)
304 {
305         struct rq *rq;
306
307         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
308
309         for (;;) {
310                 rq = task_rq(p);
311                 raw_spin_lock(&rq->lock);
312                 if (likely(rq == task_rq(p)))
313                         return rq;
314                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
315         }
316 }
317
318 /*
319  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
320  */
321 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
322         __acquires(p->pi_lock)
323         __acquires(rq->lock)
324 {
325         struct rq *rq;
326
327         for (;;) {
328                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
329                 rq = task_rq(p);
330                 raw_spin_lock(&rq->lock);
331                 if (likely(rq == task_rq(p)))
332                         return rq;
333                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
334                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
335         }
336 }
337
338 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
339         __releases(rq->lock)
340 {
341         raw_spin_unlock(&rq->lock);
342 }
343
344 static inline void
345 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
346         __releases(rq->lock)
347         __releases(p->pi_lock)
348 {
349         raw_spin_unlock(&rq->lock);
350         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
351 }
352
353 /*
354  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
355  */
356 static struct rq *this_rq_lock(void)
357         __acquires(rq->lock)
358 {
359         struct rq *rq;
360
361         local_irq_disable();
362         rq = this_rq();
363         raw_spin_lock(&rq->lock);
364
365         return rq;
366 }
367
368 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
369 /*
370  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
371  */
372
373 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
374 {
375         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
376                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
377 }
378
379 /*
380  * High-resolution timer tick.
381  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
382  */
383 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
384 {
385         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
386
387         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
388
389         raw_spin_lock(&rq->lock);
390         update_rq_clock(rq);
391         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
393
394         return HRTIMER_NORESTART;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398
399 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
400 {
401         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
402         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
403
404         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
405 }
406
407 /*
408  * called from hardirq (IPI) context
409  */
410 static void __hrtick_start(void *arg)
411 {
412         struct rq *rq = arg;
413
414         raw_spin_lock(&rq->lock);
415         __hrtick_restart(rq);
416         rq->hrtick_csd_pending = 0;
417         raw_spin_unlock(&rq->lock);
418 }
419
420 /*
421  * Called to set the hrtick timer state.
422  *
423  * called with rq->lock held and irqs disabled
424  */
425 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
426 {
427         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
428         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
429
430         hrtimer_set_expires(timer, time);
431
432         if (rq == this_rq()) {
433                 __hrtick_restart(rq);
434         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
435                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
436                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
437         }
438 }
439
440 static int
441 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
442 {
443         int cpu = (int)(long)hcpu;
444
445         switch (action) {
446         case CPU_UP_CANCELED:
447         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
448         case CPU_DOWN_PREPARE:
449         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
450         case CPU_DEAD:
451         case CPU_DEAD_FROZEN:
452                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
453                 return NOTIFY_OK;
454         }
455
456         return NOTIFY_DONE;
457 }
458
459 static __init void init_hrtick(void)
460 {
461         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
462 }
463 #else
464 /*
465  * Called to set the hrtick timer state.
466  *
467  * called with rq->lock held and irqs disabled
468  */
469 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
470 {
471         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
472                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
473 }
474
475 static inline void init_hrtick(void)
476 {
477 }
478 #endif /* CONFIG_SMP */
479
480 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
481 {
482 #ifdef CONFIG_SMP
483         rq->hrtick_csd_pending = 0;
484
485         rq->hrtick_csd.flags = 0;
486         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
487         rq->hrtick_csd.info = rq;
488 #endif
489
490         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
491         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
492 }
493 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
494 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
495 {
496 }
497
498 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
499 {
500 }
501
502 static inline void init_hrtick(void)
503 {
504 }
505 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
506
507 /*
508  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
509  *
510  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
511  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
512  * the target CPU.
513  */
514 void resched_task(struct task_struct *p)
515 {
516         int cpu;
517
518         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
519
520         if (test_tsk_need_resched(p))
521                 return;
522
523         set_tsk_need_resched(p);
524
525         cpu = task_cpu(p);
526         if (cpu == smp_processor_id()) {
527                 set_preempt_need_resched();
528                 return;
529         }
530
531         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
532         smp_mb();
533         if (!tsk_is_polling(p))
534                 smp_send_reschedule(cpu);
535 }
536
537 void resched_cpu(int cpu)
538 {
539         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
540         unsigned long flags;
541
542         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
543                 return;
544         resched_task(cpu_curr(cpu));
545         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
546 }
547
548 #ifdef CONFIG_SMP
549 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
550 /*
551  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
552  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
553  *
554  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
555  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
556  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
557  */
558 int get_nohz_timer_target(void)
559 {
560         int cpu = smp_processor_id();
561         int i;
562         struct sched_domain *sd;
563
564         rcu_read_lock();
565         for_each_domain(cpu, sd) {
566                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
567                         if (!idle_cpu(i)) {
568                                 cpu = i;
569                                 goto unlock;
570                         }
571                 }
572         }
573 unlock:
574         rcu_read_unlock();
575         return cpu;
576 }
577 /*
578  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
579  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
580  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
581  * idle system the next event might even be infinite time into the
582  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
583  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
584  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
585  * wheel for the next timer event.
586  */
587 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
588 {
589         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
590
591         if (cpu == smp_processor_id())
592                 return;
593
594         /*
595          * This is safe, as this function is called with the timer
596          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
597          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
598          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
599          * timer into account automatically.
600          */
601         if (rq->curr != rq->idle)
602                 return;
603
604         /*
605          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
606          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
607          * idle task through an additional NOOP schedule()
608          */
609         set_tsk_need_resched(rq->idle);
610
611         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
612         smp_mb();
613         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
614                 smp_send_reschedule(cpu);
615 }
616
617 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
618 {
619         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
620                 if (cpu != smp_processor_id() ||
621                     tick_nohz_tick_stopped())
622                         smp_send_reschedule(cpu);
623                 return true;
624         }
625
626         return false;
627 }
628
629 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
630 {
631         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
632                 wake_up_idle_cpu(cpu);
633 }
634
635 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
636 {
637         int cpu = smp_processor_id();
638
639         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
640                 return false;
641
642         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
643                 return true;
644
645         /*
646          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
647          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
648          */
649         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
650         return false;
651 }
652
653 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
654
655 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
656 {
657         return false;
658 }
659
660 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
661
662 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
663 bool sched_can_stop_tick(void)
664 {
665        struct rq *rq;
666
667        rq = this_rq();
668
669        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
670        smp_rmb();
671
672        /* More than one running task need preemption */
673        if (rq->nr_running > 1)
674                return false;
675
676        return true;
677 }
678 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
679
680 void sched_avg_update(struct rq *rq)
681 {
682         s64 period = sched_avg_period();
683
684         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
685                 /*
686                  * Inline assembly required to prevent the compiler
687                  * optimising this loop into a divmod call.
688                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
689                  */
690                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
691                 rq->age_stamp += period;
692                 rq->rt_avg /= 2;
693         }
694 }
695
696 #endif /* CONFIG_SMP */
697
698 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
699                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
700 /*
701  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
702  * node and @up when leaving it for the final time.
703  *
704  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
705  */
706 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
707                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
708 {
709         struct task_group *parent, *child;
710         int ret;
711
712         parent = from;
713
714 down:
715         ret = (*down)(parent, data);
716         if (ret)
717                 goto out;
718         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
719                 parent = child;
720                 goto down;
721
722 up:
723                 continue;
724         }
725         ret = (*up)(parent, data);
726         if (ret || parent == from)
727                 goto out;
728
729         child = parent;
730         parent = parent->parent;
731         if (parent)
732                 goto up;
733 out:
734         return ret;
735 }
736
737 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
738 {
739         return 0;
740 }
741 #endif
742
743 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
744 {
745         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
746         struct load_weight *load = &p->se.load;
747
748         /*
749          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
750          */
751         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
752                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
753                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
754                 return;
755         }
756
757         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
758         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
759 }
760
761 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
762 {
763         update_rq_clock(rq);
764         sched_info_queued(rq, p);
765         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
766 }
767
768 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
769 {
770         update_rq_clock(rq);
771         sched_info_dequeued(rq, p);
772         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
773 }
774
775 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
776 {
777         if (task_contributes_to_load(p))
778                 rq->nr_uninterruptible--;
779
780         enqueue_task(rq, p, flags);
781 }
782
783 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
784 {
785         if (task_contributes_to_load(p))
786                 rq->nr_uninterruptible++;
787
788         dequeue_task(rq, p, flags);
789 }
790
791 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
792 {
793 /*
794  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
795  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
796  */
797 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
798         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
799 #endif
800 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
801         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
802
803         /*
804          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
805          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
806          * {soft,}irq region.
807          *
808          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
809          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
810          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
811          * monotonic.
812          *
813          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
814          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
815          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
816          * atomic ops.
817          */
818         if (irq_delta > delta)
819                 irq_delta = delta;
820
821         rq->prev_irq_time += irq_delta;
822         delta -= irq_delta;
823 #endif
824 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
825         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
826                 u64 st;
827
828                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
829                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
830
831                 if (unlikely(steal > delta))
832                         steal = delta;
833
834                 st = steal_ticks(steal);
835                 steal = st * TICK_NSEC;
836
837                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
838
839                 delta -= steal;
840         }
841 #endif
842
843         rq->clock_task += delta;
844
845 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
846         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
847                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
848 #endif
849 }
850
851 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
852 {
853         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
854         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
855
856         if (stop) {
857                 /*
858                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
859                  * userspace knows about and won't get confused about.
860                  *
861                  * Also, it will make PI more or less work without too
862                  * much confusion -- but then, stop work should not
863                  * rely on PI working anyway.
864                  */
865                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
866
867                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
868         }
869
870         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
871
872         if (old_stop) {
873                 /*
874                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
875                  * it can die in pieces.
876                  */
877                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
878         }
879 }
880
881 /*
882  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
883  */
884 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
885 {
886         return p->static_prio;
887 }
888
889 /*
890  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
891  * without taking RT-inheritance into account. Might be
892  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
893  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
894  * estimator recalculates.
895  */
896 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
897 {
898         int prio;
899
900         if (task_has_dl_policy(p))
901                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
902         else if (task_has_rt_policy(p))
903                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
904         else
905                 prio = __normal_prio(p);
906         return prio;
907 }
908
909 /*
910  * Calculate the current priority, i.e. the priority
911  * taken into account by the scheduler. This value might
912  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
913  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
914  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
915  */
916 static int effective_prio(struct task_struct *p)
917 {
918         p->normal_prio = normal_prio(p);
919         /*
920          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
921          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
922          * to the normal priority:
923          */
924         if (!rt_prio(p->prio))
925                 return p->normal_prio;
926         return p->prio;
927 }
928
929 /**
930  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
931  * @p: the task in question.
932  *
933  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
934  */
935 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
936 {
937         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
938 }
939
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
948         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
949                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
950 }
951
952 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
953 {
954         const struct sched_class *class;
955
956         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
957                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
958         } else {
959                 for_each_class(class) {
960                         if (class == rq->curr->sched_class)
961                                 break;
962                         if (class == p->sched_class) {
963                                 resched_task(rq->curr);
964                                 break;
965                         }
966                 }
967         }
968
969         /*
970          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
971          * this case, we can save a useless back to back clock update.
972          */
973         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
974                 rq->skip_clock_update = 1;
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
979 {
980 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
981         /*
982          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
983          * ttwu() will sort out the placement.
984          */
985         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
986                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
987
988 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
989         /*
990          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
991          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
992          *
993          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
994          * see task_group().
995          *
996          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
997          * task_rq_lock().
998          */
999         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1000                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1001 #endif
1002 #endif
1003
1004         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1005
1006         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1007                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1008                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1009                 p->se.nr_migrations++;
1010                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1011         }
1012
1013         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1014 }
1015
1016 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1017 {
1018         if (p->on_rq) {
1019                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1020
1021                 src_rq = task_rq(p);
1022                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1023
1024                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1025                 set_task_cpu(p, cpu);
1026                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1027                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1028         } else {
1029                 /*
1030                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1031                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1032                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1033                  */
1034                 p->wake_cpu = cpu;
1035         }
1036 }
1037
1038 struct migration_swap_arg {
1039         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1040         int src_cpu, dst_cpu;
1041 };
1042
1043 static int migrate_swap_stop(void *data)
1044 {
1045         struct migration_swap_arg *arg = data;
1046         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1047         int ret = -EAGAIN;
1048
1049         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1050         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1051
1052         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1053                         &arg->dst_task->pi_lock);
1054         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1055         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1056                 goto unlock;
1057
1058         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1059                 goto unlock;
1060
1061         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1062                 goto unlock;
1063
1064         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1065                 goto unlock;
1066
1067         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1068         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1069
1070         ret = 0;
1071
1072 unlock:
1073         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1074         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1075         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1076
1077         return ret;
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Cross migrate two tasks
1082  */
1083 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1084 {
1085         struct migration_swap_arg arg;
1086         int ret = -EINVAL;
1087
1088         arg = (struct migration_swap_arg){
1089                 .src_task = cur,
1090                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1091                 .dst_task = p,
1092                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1093         };
1094
1095         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1096                 goto out;
1097
1098         /*
1099          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1100          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1101          */
1102         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1103                 goto out;
1104
1105         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1106                 goto out;
1107
1108         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1109                 goto out;
1110
1111         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1112         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1113
1114 out:
1115         return ret;
1116 }
1117
1118 struct migration_arg {
1119         struct task_struct *task;
1120         int dest_cpu;
1121 };
1122
1123 static int migration_cpu_stop(void *data);
1124
1125 /*
1126  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1127  *
1128  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1129  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1130  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1131  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1132  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1133  * @p has remained unscheduled the whole time.
1134  *
1135  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1136  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1137  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1138  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1139  * waiting to become inactive.
1140  */
1141 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1142 {
1143         unsigned long flags;
1144         int running, on_rq;
1145         unsigned long ncsw;
1146         struct rq *rq;
1147
1148         for (;;) {
1149                 /*
1150                  * We do the initial early heuristics without holding
1151                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1152                  * the runqueue lock when things look like they will
1153                  * work out!
1154                  */
1155                 rq = task_rq(p);
1156
1157                 /*
1158                  * If the task is actively running on another CPU
1159                  * still, just relax and busy-wait without holding
1160                  * any locks.
1161                  *
1162                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1163                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1164                  * But we don't care, since "task_running()" will
1165                  * return false if the runqueue has changed and p
1166                  * is actually now running somewhere else!
1167                  */
1168                 while (task_running(rq, p)) {
1169                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1170                                 return 0;
1171                         cpu_relax();
1172                 }
1173
1174                 /*
1175                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1176                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1177                  * just go back and repeat.
1178                  */
1179                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1180                 trace_sched_wait_task(p);
1181                 running = task_running(rq, p);
1182                 on_rq = p->on_rq;
1183                 ncsw = 0;
1184                 if (!match_state || p->state == match_state)
1185                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1186                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1187
1188                 /*
1189                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1190                  */
1191                 if (unlikely(!ncsw))
1192                         break;
1193
1194                 /*
1195                  * Was it really running after all now that we
1196                  * checked with the proper locks actually held?
1197                  *
1198                  * Oops. Go back and try again..
1199                  */
1200                 if (unlikely(running)) {
1201                         cpu_relax();
1202                         continue;
1203                 }
1204
1205                 /*
1206                  * It's not enough that it's not actively running,
1207                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1208                  * preempted!
1209                  *
1210                  * So if it was still runnable (but just not actively
1211                  * running right now), it's preempted, and we should
1212                  * yield - it could be a while.
1213                  */
1214                 if (unlikely(on_rq)) {
1215                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1216
1217                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1218                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1219                         continue;
1220                 }
1221
1222                 /*
1223                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1224                  * runnable, which means that it will never become
1225                  * running in the future either. We're all done!
1226                  */
1227                 break;
1228         }
1229
1230         return ncsw;
1231 }
1232
1233 /***
1234  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1235  * @p: the to-be-kicked thread
1236  *
1237  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1238  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1239  *
1240  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1241  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1242  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1243  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1244  * achieved as well.
1245  */
1246 void kick_process(struct task_struct *p)
1247 {
1248         int cpu;
1249
1250         preempt_disable();
1251         cpu = task_cpu(p);
1252         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1253                 smp_send_reschedule(cpu);
1254         preempt_enable();
1255 }
1256 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1257 #endif /* CONFIG_SMP */
1258
1259 #ifdef CONFIG_SMP
1260 /*
1261  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1262  */
1263 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1264 {
1265         int nid = cpu_to_node(cpu);
1266         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1267         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1268         int dest_cpu;
1269
1270         /*
1271          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1272          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1273          * select the cpu on the other node.
1274          */
1275         if (nid != -1) {
1276                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1277
1278                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1279                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1280                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1281                                 continue;
1282                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1283                                 continue;
1284                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1285                                 return dest_cpu;
1286                 }
1287         }
1288
1289         for (;;) {
1290                 /* Any allowed, online CPU? */
1291                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1292                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1293                                 continue;
1294                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1295                                 continue;
1296                         goto out;
1297                 }
1298
1299                 switch (state) {
1300                 case cpuset:
1301                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1302                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1303                         state = possible;
1304                         break;
1305
1306                 case possible:
1307                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1308                         state = fail;
1309                         break;
1310
1311                 case fail:
1312                         BUG();
1313                         break;
1314                 }
1315         }
1316
1317 out:
1318         if (state != cpuset) {
1319                 /*
1320                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1321                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1322                  * leave kernel.
1323                  */
1324                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1325                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1326                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1327                 }
1328         }
1329
1330         return dest_cpu;
1331 }
1332
1333 /*
1334  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1335  */
1336 static inline
1337 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1338 {
1339         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1340
1341         /*
1342          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1343          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1344          * cpu.
1345          *
1346          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1347          *
1348          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1349          *   not worry about this generic constraint ]
1350          */
1351         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1352                      !cpu_online(cpu)))
1353                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1354
1355         return cpu;
1356 }
1357
1358 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1359 {
1360         s64 diff = sample - *avg;
1361         *avg += diff >> 3;
1362 }
1363 #endif
1364
1365 static void
1366 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1367 {
1368 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1369         struct rq *rq = this_rq();
1370
1371 #ifdef CONFIG_SMP
1372         int this_cpu = smp_processor_id();
1373
1374         if (cpu == this_cpu) {
1375                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1376                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1377         } else {
1378                 struct sched_domain *sd;
1379
1380                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1381                 rcu_read_lock();
1382                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1383                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1384                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1385                                 break;
1386                         }
1387                 }
1388                 rcu_read_unlock();
1389         }
1390
1391         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1392                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1393
1394 #endif /* CONFIG_SMP */
1395
1396         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1397         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1398
1399         if (wake_flags & WF_SYNC)
1400                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1401
1402 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1403 }
1404
1405 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1406 {
1407         activate_task(rq, p, en_flags);
1408         p->on_rq = 1;
1409
1410         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1411         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1412                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1413 }
1414
1415 /*
1416  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1417  */
1418 static void
1419 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1420 {
1421         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1422         trace_sched_wakeup(p, true);
1423
1424         p->state = TASK_RUNNING;
1425 #ifdef CONFIG_SMP
1426         if (p->sched_class->task_woken)
1427                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1428
1429         if (rq->idle_stamp) {
1430                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1431                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1432
1433                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1434
1435                 if (rq->avg_idle > max)
1436                         rq->avg_idle = max;
1437
1438                 rq->idle_stamp = 0;
1439         }
1440 #endif
1441 }
1442
1443 static void
1444 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1445 {
1446 #ifdef CONFIG_SMP
1447         if (p->sched_contributes_to_load)
1448                 rq->nr_uninterruptible--;
1449 #endif
1450
1451         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1452         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1457  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1458  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1459  * the task is still ->on_rq.
1460  */
1461 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1462 {
1463         struct rq *rq;
1464         int ret = 0;
1465
1466         rq = __task_rq_lock(p);
1467         if (p->on_rq) {
1468                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1469                 update_rq_clock(rq);
1470                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1471                 ret = 1;
1472         }
1473         __task_rq_unlock(rq);
1474
1475         return ret;
1476 }
1477
1478 #ifdef CONFIG_SMP
1479 static void sched_ttwu_pending(void)
1480 {
1481         struct rq *rq = this_rq();
1482         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1483         struct task_struct *p;
1484
1485         raw_spin_lock(&rq->lock);
1486
1487         while (llist) {
1488                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1489                 llist = llist_next(llist);
1490                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1491         }
1492
1493         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1494 }
1495
1496 void scheduler_ipi(void)
1497 {
1498         /*
1499          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1500          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1501          * this IPI.
1502          */
1503         preempt_fold_need_resched();
1504
1505         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1506                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1507                         && !got_nohz_idle_kick())
1508                 return;
1509
1510         /*
1511          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1512          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1513          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1514          * we do call them.
1515          *
1516          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1517          * properly.
1518          *
1519          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1520          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1521          * somewhat pessimize the simple resched case.
1522          */
1523         irq_enter();
1524         tick_nohz_full_check();
1525         sched_ttwu_pending();
1526
1527         /*
1528          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1529          */
1530         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1531                 this_rq()->idle_balance = 1;
1532                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1533         }
1534         irq_exit();
1535 }
1536
1537 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1538 {
1539         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1540                 smp_send_reschedule(cpu);
1541 }
1542
1543 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1544 {
1545         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1546 }
1547 #endif /* CONFIG_SMP */
1548
1549 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1550 {
1551         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1552
1553 #if defined(CONFIG_SMP)
1554         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1555                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1556                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1557                 return;
1558         }
1559 #endif
1560
1561         raw_spin_lock(&rq->lock);
1562         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1563         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1564 }
1565
1566 /**
1567  * try_to_wake_up - wake up a thread
1568  * @p: the thread to be awakened
1569  * @state: the mask of task states that can be woken
1570  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1571  *
1572  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1573  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1574  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1575  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1576  * runnable without the overhead of this.
1577  *
1578  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1579  * or @state didn't match @p's state.
1580  */
1581 static int
1582 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1583 {
1584         unsigned long flags;
1585         int cpu, success = 0;
1586
1587         /*
1588          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1589          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1590          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1591          * set_current_state() the waiting thread does.
1592          */
1593         smp_mb__before_spinlock();
1594         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1595         if (!(p->state & state))
1596                 goto out;
1597
1598         success = 1; /* we're going to change ->state */
1599         cpu = task_cpu(p);
1600
1601         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1602                 goto stat;
1603
1604 #ifdef CONFIG_SMP
1605         /*
1606          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1607          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1608          */
1609         while (p->on_cpu)
1610                 cpu_relax();
1611         /*
1612          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1613          */
1614         smp_rmb();
1615
1616         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1617         p->state = TASK_WAKING;
1618
1619         if (p->sched_class->task_waking)
1620                 p->sched_class->task_waking(p);
1621
1622         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1623         if (task_cpu(p) != cpu) {
1624                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1625                 set_task_cpu(p, cpu);
1626         }
1627 #endif /* CONFIG_SMP */
1628
1629         ttwu_queue(p, cpu);
1630 stat:
1631         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1632 out:
1633         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1634
1635         return success;
1636 }
1637
1638 /**
1639  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1640  * @p: the thread to be awakened
1641  *
1642  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1643  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1644  * the current task.
1645  */
1646 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1647 {
1648         struct rq *rq = task_rq(p);
1649
1650         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1651             WARN_ON_ONCE(p == current))
1652                 return;
1653
1654         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1655
1656         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1657                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1658                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1659                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1660         }
1661
1662         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1663                 goto out;
1664
1665         if (!p->on_rq)
1666                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1667
1668         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1669         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1670 out:
1671         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1672 }
1673
1674 /**
1675  * wake_up_process - Wake up a specific process
1676  * @p: The process to be woken up.
1677  *
1678  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1679  * processes.
1680  *
1681  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1682  *
1683  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1684  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1685  */
1686 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1687 {
1688         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1689         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1690 }
1691 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1692
1693 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1694 {
1695         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1700  * p is forked by current.
1701  *
1702  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1703  */
1704 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1705 {
1706         p->on_rq                        = 0;
1707
1708         p->se.on_rq                     = 0;
1709         p->se.exec_start                = 0;
1710         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1711         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1712         p->se.nr_migrations             = 0;
1713         p->se.vruntime                  = 0;
1714         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1715
1716 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1717         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1718 #endif
1719
1720         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1721         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1722         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1723         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1724         p->dl.dl_period = 0;
1725         p->dl.flags = 0;
1726
1727         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1728
1729 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1730         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1731 #endif
1732
1733 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1734         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1735                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1736                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1737         }
1738
1739         if (clone_flags & CLONE_VM)
1740                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1741         else
1742                 p->numa_preferred_nid = -1;
1743
1744         p->node_stamp = 0ULL;
1745         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1746         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1747         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1748         p->numa_faults_memory = NULL;
1749         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1750         p->last_task_numa_placement = 0;
1751         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1752
1753         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1754         p->numa_group = NULL;
1755 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1756 }
1757
1758 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1759 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1760 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1761 {
1762         if (enabled)
1763                 sched_feat_set("NUMA");
1764         else
1765                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1766 }
1767 #else
1768 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1769
1770 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1771 {
1772         numabalancing_enabled = enabled;
1773 }
1774 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1775
1776 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1777 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1778                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1779 {
1780         struct ctl_table t;
1781         int err;
1782         int state = numabalancing_enabled;
1783
1784         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1785                 return -EPERM;
1786
1787         t = *table;
1788         t.data = &state;
1789         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1790         if (err < 0)
1791                 return err;
1792         if (write)
1793                 set_numabalancing_state(state);
1794         return err;
1795 }
1796 #endif
1797 #endif
1798
1799 /*
1800  * fork()/clone()-time setup:
1801  */
1802 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1803 {
1804         unsigned long flags;
1805         int cpu = get_cpu();
1806
1807         __sched_fork(clone_flags, p);
1808         /*
1809          * We mark the process as running here. This guarantees that
1810          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1811          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1812          */
1813         p->state = TASK_RUNNING;
1814
1815         /*
1816          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1817          */
1818         p->prio = current->normal_prio;
1819
1820         /*
1821          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1822          */
1823         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1824                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1825                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1826                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1827                         p->rt_priority = 0;
1828                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1829                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1830
1831                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1832                 set_load_weight(p);
1833
1834                 /*
1835                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1836                  * fulfilled its duty:
1837                  */
1838                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1839         }
1840
1841         if (dl_prio(p->prio)) {
1842                 put_cpu();
1843                 return -EAGAIN;
1844         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1845                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1846         } else {
1847                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1848         }
1849
1850         if (p->sched_class->task_fork)
1851                 p->sched_class->task_fork(p);
1852
1853         /*
1854          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1855          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1856          * is ran before sched_fork().
1857          *
1858          * Silence PROVE_RCU.
1859          */
1860         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1861         set_task_cpu(p, cpu);
1862         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1863
1864 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1865         if (likely(sched_info_on()))
1866                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1867 #endif
1868 #if defined(CONFIG_SMP)
1869         p->on_cpu = 0;
1870 #endif
1871         init_task_preempt_count(p);
1872 #ifdef CONFIG_SMP
1873         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1874         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1875 #endif
1876
1877         put_cpu();
1878         return 0;
1879 }
1880
1881 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1882 {
1883         if (runtime == RUNTIME_INF)
1884                 return 1ULL << 20;
1885
1886         /*
1887          * Doing this here saves a lot of checks in all
1888          * the calling paths, and returning zero seems
1889          * safe for them anyway.
1890          */
1891         if (period == 0)
1892                 return 0;
1893
1894         return div64_u64(runtime << 20, period);
1895 }
1896
1897 #ifdef CONFIG_SMP
1898 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1899 {
1900         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1901 }
1902
1903 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1904 {
1905         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1906         int cpus = 0;
1907
1908         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1909                 cpus++;
1910
1911         return cpus;
1912 }
1913 #else
1914 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1915 {
1916         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1917 }
1918
1919 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1920 {
1921         return 1;
1922 }
1923 #endif
1924
1925 static inline
1926 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1927 {
1928         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
1929 }
1930
1931 static inline
1932 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1933 {
1934         dl_b->total_bw += tsk_bw;
1935 }
1936
1937 static inline
1938 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
1939 {
1940         return dl_b->bw != -1 &&
1941                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
1942 }
1943
1944 /*
1945  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
1946  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
1947  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
1948  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
1949  *
1950  * This function is called while holding p's rq->lock.
1951  */
1952 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
1953                        const struct sched_attr *attr)
1954 {
1955
1956         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1957         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
1958         u64 runtime = attr->sched_runtime;
1959         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
1960         int cpus, err = -1;
1961
1962         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
1963                 return 0;
1964
1965         /*
1966          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
1967          * its parameters, we may need to update accordingly the total
1968          * allocated bandwidth of the container.
1969          */
1970         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1971         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
1972         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
1973             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
1974                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1975                 err = 0;
1976         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
1977                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
1978                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1979                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1980                 err = 0;
1981         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
1982                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1983                 err = 0;
1984         }
1985         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
1986
1987         return err;
1988 }
1989
1990 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
1991
1992 /*
1993  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1994  *
1995  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1996  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1997  * on the runqueue and wakes it.
1998  */
1999 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2000 {
2001         unsigned long flags;
2002         struct rq *rq;
2003
2004         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2005 #ifdef CONFIG_SMP
2006         /*
2007          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2008          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2009          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2010          */
2011         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2012 #endif
2013
2014         /* Initialize new task's runnable average */
2015         init_task_runnable_average(p);
2016         rq = __task_rq_lock(p);
2017         activate_task(rq, p, 0);
2018         p->on_rq = 1;
2019         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2020         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2021 #ifdef CONFIG_SMP
2022         if (p->sched_class->task_woken)
2023                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2024 #endif
2025         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2026 }
2027
2028 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2029
2030 /**
2031  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2032  * @notifier: notifier struct to register
2033  */
2034 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2035 {
2036         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2037 }
2038 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2039
2040 /**
2041  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2042  * @notifier: notifier struct to unregister
2043  *
2044  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2045  */
2046 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2047 {
2048         hlist_del(&notifier->link);
2049 }
2050 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2051
2052 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2053 {
2054         struct preempt_notifier *notifier;
2055
2056         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2057                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2058 }
2059
2060 static void
2061 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2062                                  struct task_struct *next)
2063 {
2064         struct preempt_notifier *notifier;
2065
2066         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2067                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2068 }
2069
2070 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2071
2072 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2073 {
2074 }
2075
2076 static void
2077 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2078                                  struct task_struct *next)
2079 {
2080 }
2081
2082 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2083
2084 /**
2085  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2086  * @rq: the runqueue preparing to switch
2087  * @prev: the current task that is being switched out
2088  * @next: the task we are going to switch to.
2089  *
2090  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2091  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2092  * switch.
2093  *
2094  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2095  * hooks.
2096  */
2097 static inline void
2098 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2099                     struct task_struct *next)
2100 {
2101         trace_sched_switch(prev, next);
2102         sched_info_switch(rq, prev, next);
2103         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2104         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2105         prepare_lock_switch(rq, next);
2106         prepare_arch_switch(next);
2107 }
2108
2109 /**
2110  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2111  * @rq: runqueue associated with task-switch
2112  * @prev: the thread we just switched away from.
2113  *
2114  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2115  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2116  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2117  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2118  *
2119  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2120  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2121  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2122  * details.)
2123  */
2124 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2125         __releases(rq->lock)
2126 {
2127         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2128         long prev_state;
2129
2130         rq->prev_mm = NULL;
2131
2132         /*
2133          * A task struct has one reference for the use as "current".
2134          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2135          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2136          * the scheduled task must drop that reference.
2137          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2138          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2139          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2140          * be dropped twice.
2141          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2142          */
2143         prev_state = prev->state;
2144         vtime_task_switch(prev);
2145         finish_arch_switch(prev);
2146         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2147         finish_lock_switch(rq, prev);
2148         finish_arch_post_lock_switch();
2149
2150         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2151         if (mm)
2152                 mmdrop(mm);
2153         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2154                 task_numa_free(prev);
2155
2156                 if (prev->sched_class->task_dead)
2157                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2158
2159                 /*
2160                  * Remove function-return probe instances associated with this
2161                  * task and put them back on the free list.
2162                  */
2163                 kprobe_flush_task(prev);
2164                 put_task_struct(prev);
2165         }
2166
2167         tick_nohz_task_switch(current);
2168 }
2169
2170 #ifdef CONFIG_SMP
2171
2172 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2173 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2174 {
2175         if (rq->post_schedule) {
2176                 unsigned long flags;
2177
2178                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2179                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2180                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2181                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2182
2183                 rq->post_schedule = 0;
2184         }
2185 }
2186
2187 #else
2188
2189 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2190 {
2191 }
2192
2193 #endif
2194
2195 /**
2196  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2197  * @prev: the thread we just switched away from.
2198  */
2199 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2200         __releases(rq->lock)
2201 {
2202         struct rq *rq = this_rq();
2203
2204         finish_task_switch(rq, prev);
2205
2206         /*
2207          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2208          * task_switch?
2209          */
2210         post_schedule(rq);
2211
2212 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2213         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2214         preempt_enable();
2215 #endif
2216         if (current->set_child_tid)
2217                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2218 }
2219
2220 /*
2221  * context_switch - switch to the new MM and the new
2222  * thread's register state.
2223  */
2224 static inline void
2225 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2226                struct task_struct *next)
2227 {
2228         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2229
2230         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2231
2232         mm = next->mm;
2233         oldmm = prev->active_mm;
2234         /*
2235          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2236          * combine the page table reload and the switch backend into
2237          * one hypercall.
2238          */
2239         arch_start_context_switch(prev);
2240
2241         if (!mm) {
2242                 next->active_mm = oldmm;
2243                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2244                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2245         } else
2246                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2247
2248         if (!prev->mm) {
2249                 prev->active_mm = NULL;
2250                 rq->prev_mm = oldmm;
2251         }
2252         /*
2253          * Since the runqueue lock will be released by the next
2254          * task (which is an invalid locking op but in the case
2255          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2256          * do an early lockdep release here:
2257          */
2258 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2259         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2260 #endif
2261
2262         context_tracking_task_switch(prev, next);
2263         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2264         switch_to(prev, next, prev);
2265
2266         barrier();
2267         /*
2268          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2269          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2270          * frame will be invalid.
2271          */
2272         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2273 }
2274
2275 /*
2276  * nr_running and nr_context_switches:
2277  *
2278  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2279  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2280  */
2281 unsigned long nr_running(void)
2282 {
2283         unsigned long i, sum = 0;
2284
2285         for_each_online_cpu(i)
2286                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2287
2288         return sum;
2289 }
2290
2291 unsigned long long nr_context_switches(void)
2292 {
2293         int i;
2294         unsigned long long sum = 0;
2295
2296         for_each_possible_cpu(i)
2297                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2298
2299         return sum;
2300 }
2301
2302 unsigned long nr_iowait(void)
2303 {
2304         unsigned long i, sum = 0;
2305
2306         for_each_possible_cpu(i)
2307                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2308
2309         return sum;
2310 }
2311
2312 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2313 {
2314         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2315         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2316 }
2317
2318 #ifdef CONFIG_SMP
2319
2320 /*
2321  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2322  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2323  */
2324 void sched_exec(void)
2325 {
2326         struct task_struct *p = current;
2327         unsigned long flags;
2328         int dest_cpu;
2329
2330         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2331         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2332         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2333                 goto unlock;
2334
2335         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2336                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2337
2338                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2339                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2340                 return;
2341         }
2342 unlock:
2343         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2344 }
2345
2346 #endif
2347
2348 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2349 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2350
2351 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2352 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2353
2354 /*
2355  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2356  * @p in case that task is currently running.
2357  *
2358  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2359  */
2360 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2361 {
2362         u64 ns = 0;
2363
2364         if (task_current(rq, p)) {
2365                 update_rq_clock(rq);
2366                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2367                 if ((s64)ns < 0)
2368                         ns = 0;
2369         }
2370
2371         return ns;
2372 }
2373
2374 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2375 {
2376         unsigned long flags;
2377         struct rq *rq;
2378         u64 ns = 0;
2379
2380         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2381         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2382         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2383
2384         return ns;
2385 }
2386
2387 /*
2388  * Return accounted runtime for the task.
2389  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2390  * pending runtime that have not been accounted yet.
2391  */
2392 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2393 {
2394         unsigned long flags;
2395         struct rq *rq;
2396         u64 ns = 0;
2397
2398 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2399         /*
2400          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2401          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2402          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2403          *
2404          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2405          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2406          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2407          */
2408         if (!p->on_cpu)
2409                 return p->se.sum_exec_runtime;
2410 #endif
2411
2412         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2413         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2414         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2415
2416         return ns;
2417 }
2418
2419 /*
2420  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2421  * We call it with interrupts disabled.
2422  */
2423 void scheduler_tick(void)
2424 {
2425         int cpu = smp_processor_id();
2426         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2427         struct task_struct *curr = rq->curr;
2428
2429         sched_clock_tick();
2430
2431         raw_spin_lock(&rq->lock);
2432         update_rq_clock(rq);
2433         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2434         update_cpu_load_active(rq);
2435         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2436
2437         perf_event_task_tick();
2438
2439 #ifdef CONFIG_SMP
2440         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2441         trigger_load_balance(rq);
2442 #endif
2443         rq_last_tick_reset(rq);
2444 }
2445
2446 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2447 /**
2448  * scheduler_tick_max_deferment
2449  *
2450  * Keep at least one tick per second when a single
2451  * active task is running because the scheduler doesn't
2452  * yet completely support full dynticks environment.
2453  *
2454  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2455  * balancing, etc... continue to move forward, even
2456  * with a very low granularity.
2457  *
2458  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2459  */
2460 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2461 {
2462         struct rq *rq = this_rq();
2463         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2464
2465         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2466
2467         if (time_before_eq(next, now))
2468                 return 0;
2469
2470         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2471 }
2472 #endif
2473
2474 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2475 {
2476         if (in_lock_functions(addr)) {
2477                 addr = CALLER_ADDR2;
2478                 if (in_lock_functions(addr))
2479                         addr = CALLER_ADDR3;
2480         }
2481         return addr;
2482 }
2483
2484 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2485                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2486
2487 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2488 {
2489 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2490         /*
2491          * Underflow?
2492          */
2493         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2494                 return;
2495 #endif
2496         __preempt_count_add(val);
2497 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2498         /*
2499          * Spinlock count overflowing soon?
2500          */
2501         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2502                                 PREEMPT_MASK - 10);
2503 #endif
2504         if (preempt_count() == val) {
2505                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2506 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2507                 current->preempt_disable_ip = ip;
2508 #endif
2509                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2510         }
2511 }
2512 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2513
2514 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2515 {
2516 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2517         /*
2518          * Underflow?
2519          */
2520         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2521                 return;
2522         /*
2523          * Is the spinlock portion underflowing?
2524          */
2525         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2526                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2527                 return;
2528 #endif
2529
2530         if (preempt_count() == val)
2531                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2532         __preempt_count_sub(val);
2533 }
2534 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2535
2536 #endif
2537
2538 /*
2539  * Print scheduling while atomic bug:
2540  */
2541 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2542 {
2543         if (oops_in_progress)
2544                 return;
2545
2546         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2547                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2548
2549         debug_show_held_locks(prev);
2550         print_modules();
2551         if (irqs_disabled())
2552                 print_irqtrace_events(prev);
2553 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2554         if (in_atomic_preempt_off()) {
2555                 pr_err("Preemption disabled at:");
2556                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2557                 pr_cont("\n");
2558         }
2559 #endif
2560         dump_stack();
2561         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2562 }
2563
2564 /*
2565  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2566  */
2567 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2568 {
2569         /*
2570          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2571          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2572          * if we are scheduling when we should not.
2573          */
2574         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2575                 __schedule_bug(prev);
2576         rcu_sleep_check();
2577
2578         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2579
2580         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2581 }
2582
2583 /*
2584  * Pick up the highest-prio task:
2585  */
2586 static inline struct task_struct *
2587 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2588 {
2589         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2590         struct task_struct *p;
2591
2592         /*
2593          * Optimization: we know that if all tasks are in
2594          * the fair class we can call that function directly:
2595          */
2596         if (likely(prev->sched_class == class &&
2597                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2598                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2599                 if (likely(p && p != RETRY_TASK))
2600                         return p;
2601         }
2602
2603 again:
2604         for_each_class(class) {
2605                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2606                 if (p) {
2607                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2608                                 goto again;
2609                         return p;
2610                 }
2611         }
2612
2613         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2614 }
2615
2616 /*
2617  * __schedule() is the main scheduler function.
2618  *
2619  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2620  *
2621  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2622  *
2623  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2624  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2625  *
2626  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2627  *      interrupt handler scheduler_tick().
2628  *
2629  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2630  *      task to the run-queue and that's it.
2631  *
2632  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2633  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2634  *      called on the nearest possible occasion:
2635  *
2636  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2637  *
2638  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2639  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2640  *           spin_unlock()!)
2641  *
2642  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2643  *           preemptible context
2644  *
2645  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2646  *         then at the next:
2647  *
2648  *          - cond_resched() call
2649  *          - explicit schedule() call
2650  *          - return from syscall or exception to user-space
2651  *          - return from interrupt-handler to user-space
2652  */
2653 static void __sched __schedule(void)
2654 {
2655         struct task_struct *prev, *next;
2656         unsigned long *switch_count;
2657         struct rq *rq;
2658         int cpu;
2659
2660 need_resched:
2661         preempt_disable();
2662         cpu = smp_processor_id();
2663         rq = cpu_rq(cpu);
2664         rcu_note_context_switch(cpu);
2665         prev = rq->curr;
2666
2667         schedule_debug(prev);
2668
2669         if (sched_feat(HRTICK))
2670                 hrtick_clear(rq);
2671
2672         /*
2673          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2674          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2675          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2676          */
2677         smp_mb__before_spinlock();
2678         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2679
2680         switch_count = &prev->nivcsw;
2681         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2682                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2683                         prev->state = TASK_RUNNING;
2684                 } else {
2685                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2686                         prev->on_rq = 0;
2687
2688                         /*
2689                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2690                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2691                          * concurrency.
2692                          */
2693                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2694                                 struct task_struct *to_wakeup;
2695
2696                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2697                                 if (to_wakeup)
2698                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2699                         }
2700                 }
2701                 switch_count = &prev->nvcsw;
2702         }
2703
2704         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2705                 update_rq_clock(rq);
2706
2707         next = pick_next_task(rq, prev);
2708         clear_tsk_need_resched(prev);
2709         clear_preempt_need_resched();
2710         rq->skip_clock_update = 0;
2711
2712         if (likely(prev != next)) {
2713                 rq->nr_switches++;
2714                 rq->curr = next;
2715                 ++*switch_count;
2716
2717                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2718                 /*
2719                  * The context switch have flipped the stack from under us
2720                  * and restored the local variables which were saved when
2721                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2722                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2723                  */
2724                 cpu = smp_processor_id();
2725                 rq = cpu_rq(cpu);
2726         } else
2727                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2728
2729         post_schedule(rq);
2730
2731         sched_preempt_enable_no_resched();
2732         if (need_resched())
2733                 goto need_resched;
2734 }
2735
2736 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2737 {
2738         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2739                 return;
2740         /*
2741          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2742          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2743          */
2744         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2745                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2746 }
2747
2748 asmlinkage void __sched schedule(void)
2749 {
2750         struct task_struct *tsk = current;
2751
2752         sched_submit_work(tsk);
2753         __schedule();
2754 }
2755 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2756
2757 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2758 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2759 {
2760         /*
2761          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2762          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2763          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2764          * we find a better solution.
2765          */
2766         user_exit();
2767         schedule();
2768         user_enter();
2769 }
2770 #endif
2771
2772 /**
2773  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2774  *
2775  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2776  */
2777 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2778 {
2779         sched_preempt_enable_no_resched();
2780         schedule();
2781         preempt_disable();
2782 }
2783
2784 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2785 /*
2786  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2787  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2788  * occur there and call schedule directly.
2789  */
2790 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2791 {
2792         /*
2793          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2794          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2795          */
2796         if (likely(!preemptible()))
2797                 return;
2798
2799         do {
2800                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2801                 __schedule();
2802                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2803
2804                 /*
2805                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2806                  * between schedule and now.
2807                  */
2808                 barrier();
2809         } while (need_resched());
2810 }
2811 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2812 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2813
2814 /*
2815  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2816  * off of irq context.
2817  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2818  * protect us against recursive calling from irq.
2819  */
2820 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2821 {
2822         enum ctx_state prev_state;
2823
2824         /* Catch callers which need to be fixed */
2825         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2826
2827         prev_state = exception_enter();
2828
2829         do {
2830                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2831                 local_irq_enable();
2832                 __schedule();
2833                 local_irq_disable();
2834                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2835
2836                 /*
2837                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2838                  * between schedule and now.
2839                  */
2840                 barrier();
2841         } while (need_resched());
2842
2843         exception_exit(prev_state);
2844 }
2845
2846 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2847                           void *key)
2848 {
2849         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2850 }
2851 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2852
2853 static long __sched
2854 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2855 {
2856         unsigned long flags;
2857         wait_queue_t wait;
2858
2859         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2860
2861         __set_current_state(state);
2862
2863         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2864         __add_wait_queue(q, &wait);
2865         spin_unlock(&q->lock);
2866         timeout = schedule_timeout(timeout);
2867         spin_lock_irq(&q->lock);
2868         __remove_wait_queue(q, &wait);
2869         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2870
2871         return timeout;
2872 }
2873
2874 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2875 {
2876         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2877 }
2878 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2879
2880 long __sched
2881 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2882 {
2883         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
2884 }
2885 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
2886
2887 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2888 {
2889         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2890 }
2891 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
2892
2893 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2894 {
2895         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
2896 }
2897 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
2898
2899 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2900
2901 /*
2902  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2903  * @p: task
2904  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2905  *
2906  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2907  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2908  *
2909  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2910  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2911  */
2912 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2913 {
2914         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2915         struct rq *rq;
2916         const struct sched_class *prev_class;
2917
2918         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2919
2920         rq = __task_rq_lock(p);
2921
2922         /*
2923          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2924          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2925          *
2926          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2927          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2928          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2929          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2930          * with interrupts disabled and will complete the lock
2931          * protected section without being interrupted. So there is no
2932          * real need to boost.
2933          */
2934         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2935                 WARN_ON(p != rq->curr);
2936                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2937                 goto out_unlock;
2938         }
2939
2940         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2941         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2942         oldprio = p->prio;
2943         prev_class = p->sched_class;
2944         on_rq = p->on_rq;
2945         running = task_current(rq, p);
2946         if (on_rq)
2947                 dequeue_task(rq, p, 0);
2948         if (running)
2949                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2950
2951         /*
2952          * Boosting condition are:
2953          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2954          *      --> -dl task blocks on mutex A
2955          *
2956          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2957          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2958          *          running task
2959          */
2960         if (dl_prio(prio)) {
2961                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2962                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2963                         p->dl.dl_boosted = 1;
2964                         p->dl.dl_throttled = 0;
2965                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2966                 } else
2967                         p->dl.dl_boosted = 0;
2968                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2969         } else if (rt_prio(prio)) {
2970                 if (dl_prio(oldprio))
2971                         p->dl.dl_boosted = 0;
2972                 if (oldprio < prio)
2973                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
2974                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2975         } else {
2976                 if (dl_prio(oldprio))
2977                         p->dl.dl_boosted = 0;
2978                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2979         }
2980
2981         p->prio = prio;
2982
2983         if (running)
2984                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2985         if (on_rq)
2986                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
2987
2988         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2989 out_unlock:
2990         __task_rq_unlock(rq);
2991 }
2992 #endif
2993
2994 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2995 {
2996         int old_prio, delta, on_rq;
2997         unsigned long flags;
2998         struct rq *rq;
2999
3000         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3001                 return;
3002         /*
3003          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3004          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3005          */
3006         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3007         /*
3008          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3009          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3010          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3011          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3012          */
3013         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3014                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3015                 goto out_unlock;
3016         }
3017         on_rq = p->on_rq;
3018         if (on_rq)
3019                 dequeue_task(rq, p, 0);
3020
3021         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3022         set_load_weight(p);
3023         old_prio = p->prio;
3024         p->prio = effective_prio(p);
3025         delta = p->prio - old_prio;
3026
3027         if (on_rq) {
3028                 enqueue_task(rq, p, 0);
3029                 /*
3030                  * If the task increased its priority or is running and
3031                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3032                  */
3033                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3034                         resched_task(rq->curr);
3035         }
3036 out_unlock:
3037         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3038 }
3039 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3040
3041 /*
3042  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3043  * @p: task
3044  * @nice: nice value
3045  */
3046 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3047 {
3048         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3049         int nice_rlim = 20 - nice;
3050
3051         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3052                 capable(CAP_SYS_NICE));
3053 }
3054
3055 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3056
3057 /*
3058  * sys_nice - change the priority of the current process.
3059  * @increment: priority increment
3060  *
3061  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3062  * does similar things.
3063  */
3064 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3065 {
3066         long nice, retval;
3067
3068         /*
3069          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3070          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3071          * and we have a single winner.
3072          */
3073         if (increment < -40)
3074                 increment = -40;
3075         if (increment > 40)
3076                 increment = 40;
3077
3078         nice = task_nice(current) + increment;
3079         if (nice < MIN_NICE)
3080                 nice = MIN_NICE;
3081         if (nice > MAX_NICE)
3082                 nice = MAX_NICE;
3083
3084         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3085                 return -EPERM;
3086
3087         retval = security_task_setnice(current, nice);
3088         if (retval)
3089                 return retval;
3090
3091         set_user_nice(current, nice);
3092         return 0;
3093 }
3094
3095 #endif
3096
3097 /**
3098  * task_prio - return the priority value of a given task.
3099  * @p: the task in question.
3100  *
3101  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3102  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3103  * around 0, value goes from -16 to +15.
3104  */
3105 int task_prio(const struct task_struct *p)
3106 {
3107         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3108 }
3109
3110 /**
3111  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3112  * @cpu: the processor in question.
3113  *
3114  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3115  */
3116 int idle_cpu(int cpu)
3117 {
3118         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3119
3120         if (rq->curr != rq->idle)
3121                 return 0;
3122
3123         if (rq->nr_running)
3124                 return 0;
3125
3126 #ifdef CONFIG_SMP
3127         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3128                 return 0;
3129 #endif
3130
3131         return 1;
3132 }
3133
3134 /**
3135  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3136  * @cpu: the processor in question.
3137  *
3138  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3139  */
3140 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3141 {
3142         return cpu_rq(cpu)->idle;
3143 }
3144
3145 /**
3146  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3147  * @pid: the pid in question.
3148  *
3149  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3150  */
3151 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3152 {
3153         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3154 }
3155
3156 /*
3157  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3158  * SCHED_DEADLINE task.
3159  *
3160  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3161  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3162  * for the first time with its new policy.
3163  */
3164 static void
3165 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3166 {
3167         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3168
3169         init_dl_task_timer(dl_se);
3170         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3171         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3172         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3173         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3174         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3175         dl_se->dl_throttled = 0;
3176         dl_se->dl_new = 1;
3177 }
3178
3179 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3180                 const struct sched_attr *attr)
3181 {
3182         int policy = attr->sched_policy;
3183
3184         if (policy == -1) /* setparam */
3185                 policy = p->policy;
3186
3187         p->policy = policy;
3188
3189         if (dl_policy(policy))
3190                 __setparam_dl(p, attr);
3191         else if (fair_policy(policy))
3192                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3193
3194         /*
3195          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3196          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3197          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3198          */
3199         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3200         set_load_weight(p);
3201 }
3202
3203 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3204 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3205                            const struct sched_attr *attr)
3206 {
3207         __setscheduler_params(p, attr);
3208
3209         if (dl_prio(p->prio))
3210                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3211         else if (rt_prio(p->prio))
3212                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3213         else
3214                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3215 }
3216
3217 static void
3218 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3219 {
3220         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3221
3222         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3223         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3224         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3225         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3226         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3227 }
3228
3229 /*
3230  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3231  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3232  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3233  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3234  * user parameters are above the internal resolution (1us); we
3235  * check sched_runtime only since it is always the smaller one.
3236  */
3237 static bool
3238 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3239 {
3240         return attr && attr->sched_deadline != 0 &&
3241                 (attr->sched_period == 0 ||
3242                 (s64)(attr->sched_period   - attr->sched_deadline) >= 0) &&
3243                 (s64)(attr->sched_deadline - attr->sched_runtime ) >= 0  &&
3244                 attr->sched_runtime >= (2 << (DL_SCALE - 1));
3245 }
3246
3247 /*
3248  * check the target process has a UID that matches the current process's
3249  */
3250 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3251 {
3252         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3253         bool match;
3254
3255         rcu_read_lock();
3256         pcred = __task_cred(p);
3257         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3258                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3259         rcu_read_unlock();
3260         return match;
3261 }
3262
3263 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3264                                 const struct sched_attr *attr,
3265                                 bool user)
3266 {
3267         int newprio = MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3268         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3269         int policy = attr->sched_policy;
3270         unsigned long flags;
3271         const struct sched_class *prev_class;
3272         struct rq *rq;
3273         int reset_on_fork;
3274
3275         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3276         BUG_ON(in_interrupt());
3277 recheck:
3278         /* double check policy once rq lock held */
3279         if (policy < 0) {
3280                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3281                 policy = oldpolicy = p->policy;
3282         } else {
3283                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3284
3285                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3286                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3287                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3288                                 policy != SCHED_IDLE)
3289                         return -EINVAL;
3290         }
3291
3292         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3293                 return -EINVAL;
3294
3295         /*
3296          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3297          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3298          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3299          */
3300         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3301             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3302                 return -EINVAL;
3303         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3304             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3305                 return -EINVAL;
3306
3307         /*
3308          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3309          */
3310         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3311                 if (fair_policy(policy)) {
3312                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3313                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3314                                 return -EPERM;
3315                 }
3316
3317                 if (rt_policy(policy)) {
3318                         unsigned long rlim_rtprio =
3319                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3320
3321                         /* can't set/change the rt policy */
3322                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3323                                 return -EPERM;
3324
3325                         /* can't increase priority */
3326                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3327                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3328                                 return -EPERM;
3329                 }
3330
3331                  /*
3332                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3333                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3334                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3335                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3336                   */
3337                 if (dl_policy(policy))
3338                         return -EPERM;
3339
3340                 /*
3341                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3342                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3343                  */
3344                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3345                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3346                                 return -EPERM;
3347                 }
3348
3349                 /* can't change other user's priorities */
3350                 if (!check_same_owner(p))
3351                         return -EPERM;
3352
3353                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3354                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3355                         return -EPERM;
3356         }
3357
3358         if (user) {
3359                 retval = security_task_setscheduler(p);
3360                 if (retval)
3361                         return retval;
3362         }
3363
3364         /*
3365          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3366          * changing the priority of the task:
3367          *
3368          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3369          * runqueue lock must be held.
3370          */
3371         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3372
3373         /*
3374          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3375          */
3376         if (p == rq->stop) {
3377                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3378                 return -EINVAL;
3379         }
3380
3381         /*
3382          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3383          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3384          */
3385         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3386                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3387                         goto change;
3388                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3389                         goto change;
3390                 if (dl_policy(policy))
3391                         goto change;
3392
3393                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3394                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3395                 return 0;
3396         }
3397 change:
3398
3399         if (user) {
3400 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3401                 /*
3402                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3403                  * assigned.
3404                  */
3405                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3406                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3407                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3408                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3409                         return -EPERM;
3410                 }
3411 #endif
3412 #ifdef CONFIG_SMP
3413                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3414                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3415
3416                         /*
3417                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3418                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3419                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3420                          */
3421                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3422                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3423                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3424                                 return -EPERM;
3425                         }
3426                 }
3427 #endif
3428         }
3429
3430         /* recheck policy now with rq lock held */
3431         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3432                 policy = oldpolicy = -1;
3433                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3434                 goto recheck;
3435         }
3436
3437         /*
3438          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3439          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3440          * is available.
3441          */
3442         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3443                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3444                 return -EBUSY;
3445         }
3446
3447         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3448         oldprio = p->prio;
3449
3450         /*
3451          * Special case for priority boosted tasks.
3452          *
3453          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3454          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3455          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3456          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3457          * itself.
3458          */
3459         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3460                 __setscheduler_params(p, attr);
3461                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3462                 return 0;
3463         }
3464
3465         on_rq = p->on_rq;
3466         running = task_current(rq, p);
3467         if (on_rq)
3468                 dequeue_task(rq, p, 0);
3469         if (running)
3470                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3471
3472         prev_class = p->sched_class;
3473         __setscheduler(rq, p, attr);
3474
3475         if (running)
3476                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3477         if (on_rq) {
3478                 /*
3479                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3480                  * increased (user space view).
3481                  */
3482                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3483         }
3484
3485         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3486         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3487
3488         rt_mutex_adjust_pi(p);
3489
3490         return 0;
3491 }
3492
3493 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3494                                const struct sched_param *param, bool check)
3495 {
3496         struct sched_attr attr = {
3497                 .sched_policy   = policy,
3498                 .sched_priority = param->sched_priority,
3499                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3500         };
3501
3502         /*
3503          * Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack
3504          */
3505         if (policy & SCHED_RESET_ON_FORK) {
3506                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3507                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3508                 attr.sched_policy = policy;
3509         }
3510
3511         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3512 }
3513 /**
3514  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3515  * @p: the task in question.
3516  * @policy: new policy.
3517  * @param: structure containing the new RT priority.
3518  *
3519  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3520  *
3521  * NOTE that the task may be already dead.
3522  */
3523 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3524                        const struct sched_param *param)
3525 {
3526         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3527 }
3528 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3529
3530 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3531 {
3532         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3533 }
3534 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3535
3536 /**
3537  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3538  * @p: the task in question.
3539  * @policy: new policy.
3540  * @param: structure containing the new RT priority.
3541  *
3542  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3543  * current context has permission.  For example, this is needed in
3544  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3545  * but our caller might not have that capability.
3546  *
3547  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3548  */
3549 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3550                                const struct sched_param *param)
3551 {
3552         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3553 }
3554
3555 static int
3556 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3557 {
3558         struct sched_param lparam;
3559         struct task_struct *p;
3560         int retval;
3561
3562         if (!param || pid < 0)
3563                 return -EINVAL;
3564         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3565                 return -EFAULT;
3566
3567         rcu_read_lock();
3568         retval = -ESRCH;
3569         p = find_process_by_pid(pid);
3570         if (p != NULL)
3571                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3572         rcu_read_unlock();
3573
3574         return retval;
3575 }
3576
3577 /*
3578  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3579  */
3580 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3581                            struct sched_attr *attr)
3582 {
3583         u32 size;
3584         int ret;
3585
3586         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3587                 return -EFAULT;
3588
3589         /*
3590          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3591          */
3592         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3593
3594         ret = get_user(size, &uattr->size);
3595         if (ret)
3596                 return ret;
3597
3598         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3599                 goto err_size;
3600
3601         if (!size)              /* abi compat */
3602                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3603
3604         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3605                 goto err_size;
3606
3607         /*
3608          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3609          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3610          * user-space does not rely on any kernel feature
3611          * extensions we dont know about yet.
3612          */
3613         if (size > sizeof(*attr)) {
3614                 unsigned char __user *addr;
3615                 unsigned char __user *end;
3616                 unsigned char val;
3617
3618                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3619                 end  = (void __user *)uattr + size;
3620
3621                 for (; addr < end; addr++) {
3622                         ret = get_user(val, addr);
3623                         if (ret)
3624                                 return ret;
3625                         if (val)
3626                                 goto err_size;
3627                 }
3628                 size = sizeof(*attr);
3629         }
3630
3631         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3632         if (ret)
3633                 return -EFAULT;
3634
3635         /*
3636          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3637          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3638          */
3639         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3640
3641 out:
3642         return ret;
3643
3644 err_size:
3645         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3646         ret = -E2BIG;
3647         goto out;
3648 }
3649
3650 /**
3651  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3652  * @pid: the pid in question.
3653  * @policy: new policy.
3654  * @param: structure containing the new RT priority.
3655  *
3656  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3657  */
3658 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3659                 struct sched_param __user *, param)
3660 {
3661         /* negative values for policy are not valid */
3662         if (policy < 0)
3663                 return -EINVAL;
3664
3665         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3666 }
3667
3668 /**
3669  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3670  * @pid: the pid in question.
3671  * @param: structure containing the new RT priority.
3672  *
3673  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3674  */
3675 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3676 {
3677         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3678 }
3679
3680 /**
3681  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3682  * @pid: the pid in question.
3683  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3684  */
3685 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3686                                unsigned int, flags)
3687 {
3688         struct sched_attr attr;
3689         struct task_struct *p;
3690         int retval;
3691
3692         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3693                 return -EINVAL;
3694
3695         if (sched_copy_attr(uattr, &attr))
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_setattr(p, &attr);
3703         rcu_read_unlock();
3704
3705         return retval;
3706 }
3707
3708 /**
3709  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3710  * @pid: the pid in question.
3711  *
3712  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3713  * code.
3714  */
3715 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3716 {
3717         struct task_struct *p;
3718         int retval;
3719
3720         if (pid < 0)
3721                 return -EINVAL;
3722
3723         retval = -ESRCH;
3724         rcu_read_lock();
3725         p = find_process_by_pid(pid);
3726         if (p) {
3727                 retval = security_task_getscheduler(p);
3728                 if (!retval)
3729                         retval = p->policy
3730                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3731         }
3732         rcu_read_unlock();
3733         return retval;
3734 }
3735
3736 /**
3737  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3738  * @pid: the pid in question.
3739  * @param: structure containing the RT priority.
3740  *
3741  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3742  * code.
3743  */
3744 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3745 {
3746         struct sched_param lp;
3747         struct task_struct *p;
3748         int retval;
3749
3750         if (!param || pid < 0)
3751                 return -EINVAL;
3752
3753         rcu_read_lock();
3754         p = find_process_by_pid(pid);
3755         retval = -ESRCH;
3756         if (!p)
3757                 goto out_unlock;
3758
3759         retval = security_task_getscheduler(p);
3760         if (retval)
3761                 goto out_unlock;
3762
3763         if (task_has_dl_policy(p)) {
3764                 retval = -EINVAL;
3765                 goto out_unlock;
3766         }
3767         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3768         rcu_read_unlock();
3769
3770         /*
3771          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3772          */
3773         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3774
3775         return retval;
3776
3777 out_unlock:
3778         rcu_read_unlock();
3779         return retval;
3780 }
3781
3782 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3783                            struct sched_attr *attr,
3784                            unsigned int usize)
3785 {
3786         int ret;
3787
3788         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3789                 return -EFAULT;
3790
3791         /*
3792          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3793          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3794          * user-space does not get uncomplete information.
3795          */
3796         if (usize < sizeof(*attr)) {
3797                 unsigned char *addr;
3798                 unsigned char *end;
3799
3800                 addr = (void *)attr + usize;
3801                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3802
3803                 for (; addr < end; addr++) {
3804                         if (*addr)
3805                                 goto err_size;
3806                 }
3807
3808                 attr->size = usize;
3809         }
3810
3811         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3812         if (ret)
3813                 return -EFAULT;
3814
3815 out:
3816         return ret;
3817
3818 err_size:
3819         ret = -E2BIG;
3820         goto out;
3821 }
3822
3823 /**
3824  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3825  * @pid: the pid in question.
3826  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3827  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3828  */
3829 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3830                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3831 {
3832         struct sched_attr attr = {
3833                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3834         };
3835         struct task_struct *p;
3836         int retval;
3837
3838         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3839             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3840                 return -EINVAL;
3841
3842         rcu_read_lock();
3843         p = find_process_by_pid(pid);
3844         retval = -ESRCH;
3845         if (!p)
3846                 goto out_unlock;
3847
3848         retval = security_task_getscheduler(p);
3849         if (retval)
3850                 goto out_unlock;
3851
3852         attr.sched_policy = p->policy;
3853         if (p->sched_reset_on_fork)
3854                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3855         if (task_has_dl_policy(p))
3856                 __getparam_dl(p, &attr);
3857         else if (task_has_rt_policy(p))
3858                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3859         else
3860                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3861
3862         rcu_read_unlock();
3863
3864         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3865         return retval;
3866
3867 out_unlock:
3868         rcu_read_unlock();
3869         return retval;
3870 }
3871
3872 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3873 {
3874         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3875         struct task_struct *p;
3876         int retval;
3877
3878         rcu_read_lock();
3879
3880         p = find_process_by_pid(pid);
3881         if (!p) {
3882                 rcu_read_unlock();
3883                 return -ESRCH;
3884         }
3885
3886         /* Prevent p going away */
3887         get_task_struct(p);
3888         rcu_read_unlock();
3889
3890         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3891                 retval = -EINVAL;
3892                 goto out_put_task;
3893         }
3894         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3895                 retval = -ENOMEM;
3896                 goto out_put_task;
3897         }
3898         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3899                 retval = -ENOMEM;
3900                 goto out_free_cpus_allowed;
3901         }
3902         retval = -EPERM;
3903         if (!check_same_owner(p)) {
3904                 rcu_read_lock();
3905                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3906                         rcu_read_unlock();
3907                         goto out_unlock;
3908                 }
3909                 rcu_read_unlock();
3910         }
3911
3912         retval = security_task_setscheduler(p);
3913         if (retval)
3914                 goto out_unlock;
3915
3916
3917         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3918         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3919
3920         /*
3921          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
3922          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
3923          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
3924          * root_domain.
3925          */
3926 #ifdef CONFIG_SMP
3927         if (task_has_dl_policy(p)) {
3928                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
3929
3930                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
3931                         retval = -EBUSY;
3932                         goto out_unlock;
3933                 }
3934         }
3935 #endif
3936 again:
3937         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3938
3939         if (!retval) {
3940                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3941                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
3942                         /*
3943                          * We must have raced with a concurrent cpuset
3944                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
3945                          * cpuset's cpus_allowed
3946                          */
3947                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
3948                         goto again;
3949                 }
3950         }
3951 out_unlock:
3952         free_cpumask_var(new_mask);
3953 out_free_cpus_allowed:
3954         free_cpumask_var(cpus_allowed);
3955 out_put_task:
3956         put_task_struct(p);
3957         return retval;
3958 }
3959
3960 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
3961                              struct cpumask *new_mask)
3962 {
3963         if (len < cpumask_size())
3964                 cpumask_clear(new_mask);
3965         else if (len > cpumask_size())
3966                 len = cpumask_size();
3967
3968         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
3969 }
3970
3971 /**
3972  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
3973  * @pid: pid of the process
3974  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
3975  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
3976  *
3977  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3978  */
3979 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
3980                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
3981 {
3982         cpumask_var_t new_mask;
3983         int retval;
3984
3985         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
3986                 return -ENOMEM;
3987
3988         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
3989         if (retval == 0)
3990                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
3991         free_cpumask_var(new_mask);
3992         return retval;
3993 }
3994
3995 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
3996 {
3997         struct task_struct *p;
3998         unsigned long flags;
3999         int retval;
4000
4001         rcu_read_lock();
4002
4003         retval = -ESRCH;
4004         p = find_process_by_pid(pid);
4005         if (!p)
4006                 goto out_unlock;
4007
4008         retval = security_task_getscheduler(p);
4009         if (retval)
4010                 goto out_unlock;
4011
4012         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4013         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4014         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4015
4016 out_unlock:
4017         rcu_read_unlock();
4018
4019         return retval;
4020 }
4021
4022 /**
4023  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4024  * @pid: pid of the process
4025  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4026  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4027  *
4028  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4029  */
4030 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4031                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4032 {
4033         int ret;
4034         cpumask_var_t mask;
4035
4036         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4037                 return -EINVAL;
4038         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4039                 return -EINVAL;
4040
4041         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4042                 return -ENOMEM;
4043
4044         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4045         if (ret == 0) {
4046                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4047
4048                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4049                         ret = -EFAULT;
4050                 else
4051                         ret = retlen;
4052         }
4053         free_cpumask_var(mask);
4054
4055         return ret;
4056 }
4057
4058 /**
4059  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4060  *
4061  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4062  * other threads running on this CPU then this function will return.
4063  *
4064  * Return: 0.
4065  */
4066 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4067 {
4068         struct rq *rq = this_rq_lock();
4069
4070         schedstat_inc(rq, yld_count);
4071         current->sched_class->yield_task(rq);
4072
4073         /*
4074          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4075          * no need to preempt or enable interrupts:
4076          */
4077         __release(rq->lock);
4078         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4079         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4080         sched_preempt_enable_no_resched();
4081
4082         schedule();
4083
4084         return 0;
4085 }
4086
4087 static void __cond_resched(void)
4088 {
4089         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4090         __schedule();
4091         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4092 }
4093
4094 int __sched _cond_resched(void)
4095 {
4096         if (should_resched()) {
4097                 __cond_resched();
4098                 return 1;
4099         }
4100         return 0;
4101 }
4102 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4103
4104 /*
4105  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4106  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4107  *
4108  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4109  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4110  * spin_unlock(), once by hand).
4111  */
4112 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4113 {
4114         int resched = should_resched();
4115         int ret = 0;
4116
4117         lockdep_assert_held(lock);
4118
4119         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4120                 spin_unlock(lock);
4121                 if (resched)
4122                         __cond_resched();
4123                 else
4124                         cpu_relax();
4125                 ret = 1;
4126                 spin_lock(lock);
4127         }
4128         return ret;
4129 }
4130 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4131
4132 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4133 {
4134         BUG_ON(!in_softirq());
4135
4136         if (should_resched()) {
4137                 local_bh_enable();
4138                 __cond_resched();
4139                 local_bh_disable();
4140                 return 1;
4141         }
4142         return 0;
4143 }
4144 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4145
4146 /**
4147  * yield - yield the current processor to other threads.
4148  *
4149  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4150  *
4151  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4152  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4153  * it, its already broken.
4154  *
4155  * Typical broken usage is:
4156  *
4157  * while (!event)
4158  *      yield();
4159  *
4160  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4161  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4162  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4163  *
4164  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4165  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4166  * If you still want to use yield(), do not!
4167  */
4168 void __sched yield(void)
4169 {
4170         set_current_state(TASK_RUNNING);
4171         sys_sched_yield();
4172 }
4173 EXPORT_SYMBOL(yield);
4174
4175 /**
4176  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4177  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4178  * processor it's on.
4179  * @p: target task
4180  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4181  *
4182  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4183  * can't go away on us before we can do any checks.
4184  *
4185  * Return:
4186  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4187  *      false (0) if we failed to boost the target.
4188  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4189  */
4190 bool __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4191 {
4192         struct task_struct *curr = current;
4193         struct rq *rq, *p_rq;
4194         unsigned long flags;
4195         int yielded = 0;
4196
4197         local_irq_save(flags);
4198         rq = this_rq();
4199
4200 again:
4201         p_rq = task_rq(p);
4202         /*
4203          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4204          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4205          */
4206         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4207                 yielded = -ESRCH;
4208                 goto out_irq;
4209         }
4210
4211         double_rq_lock(rq, p_rq);
4212         if (task_rq(p) != p_rq) {
4213                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4214                 goto again;
4215         }
4216
4217         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4218                 goto out_unlock;
4219
4220         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4221                 goto out_unlock;
4222
4223         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4224                 goto out_unlock;
4225
4226         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4227         if (yielded) {
4228                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4229                 /*
4230                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4231                  * fairness.
4232                  */
4233                 if (preempt && rq != p_rq)
4234                         resched_task(p_rq->curr);
4235         }
4236
4237 out_unlock:
4238         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4239 out_irq:
4240         local_irq_restore(flags);
4241
4242         if (yielded > 0)
4243                 schedule();
4244
4245         return yielded;
4246 }
4247 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4248
4249 /*
4250  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4251  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4252  */
4253 void __sched io_schedule(void)
4254 {
4255         struct rq *rq = raw_rq();
4256
4257         delayacct_blkio_start();
4258         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4259         blk_flush_plug(current);
4260         current->in_iowait = 1;
4261         schedule();
4262         current->in_iowait = 0;
4263         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4264         delayacct_blkio_end();
4265 }
4266 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4267
4268 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4269 {
4270         struct rq *rq = raw_rq();
4271         long ret;
4272
4273         delayacct_blkio_start();
4274         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4275         blk_flush_plug(current);
4276         current->in_iowait = 1;
4277         ret = schedule_timeout(timeout);
4278         current->in_iowait = 0;
4279         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4280         delayacct_blkio_end();
4281         return ret;
4282 }
4283
4284 /**
4285  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4286  * @policy: scheduling class.
4287  *
4288  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4289  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4290  * On failure, a negative error code is returned.
4291  */
4292 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4293 {
4294         int ret = -EINVAL;
4295
4296         switch (policy) {
4297         case SCHED_FIFO:
4298         case SCHED_RR:
4299                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4300                 break;
4301         case SCHED_DEADLINE:
4302         case SCHED_NORMAL:
4303         case SCHED_BATCH:
4304         case SCHED_IDLE:
4305                 ret = 0;
4306                 break;
4307         }
4308         return ret;
4309 }
4310
4311 /**
4312  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4313  * @policy: scheduling class.
4314  *
4315  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4316  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4317  * On failure, a negative error code is returned.
4318  */
4319 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4320 {
4321         int ret = -EINVAL;
4322
4323         switch (policy) {
4324         case SCHED_FIFO:
4325         case SCHED_RR:
4326                 ret = 1;
4327                 break;
4328         case SCHED_DEADLINE:
4329         case SCHED_NORMAL:
4330         case SCHED_BATCH:
4331         case SCHED_IDLE:
4332                 ret = 0;
4333         }
4334         return ret;
4335 }
4336
4337 /**
4338  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4339  * @pid: pid of the process.
4340  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4341  *
4342  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4343  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4344  *
4345  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4346  * an error code.
4347  */
4348 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4349                 struct timespec __user *, interval)
4350 {
4351         struct task_struct *p;
4352         unsigned int time_slice;
4353         unsigned long flags;
4354         struct rq *rq;
4355         int retval;
4356         struct timespec t;
4357
4358         if (pid < 0)
4359                 return -EINVAL;
4360
4361         retval = -ESRCH;
4362         rcu_read_lock();
4363         p = find_process_by_pid(pid);
4364         if (!p)
4365                 goto out_unlock;
4366
4367         retval = security_task_getscheduler(p);
4368         if (retval)
4369                 goto out_unlock;
4370
4371         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4372         time_slice = 0;
4373         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4374                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4375         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4376
4377         rcu_read_unlock();
4378         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4379         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4380         return retval;
4381
4382 out_unlock:
4383         rcu_read_unlock();
4384         return retval;
4385 }
4386
4387 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4388
4389 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4390 {
4391         unsigned long free = 0;
4392         int ppid;
4393         unsigned state;
4394
4395         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4396         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4397                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4398 #if BITS_PER_LONG == 32
4399         if (state == TASK_RUNNING)
4400                 printk(KERN_CONT " running  ");
4401         else
4402                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4403 #else
4404         if (state == TASK_RUNNING)
4405                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4406         else
4407                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4408 #endif
4409 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4410         free = stack_not_used(p);
4411 #endif
4412         rcu_read_lock();
4413         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4414         rcu_read_unlock();
4415         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4416                 task_pid_nr(p), ppid,
4417                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4418
4419         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4420         show_stack(p, NULL);
4421 }
4422
4423 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4424 {
4425         struct task_struct *g, *p;
4426
4427 #if BITS_PER_LONG == 32
4428         printk(KERN_INFO
4429                 "  task                PC stack   pid father\n");
4430 #else
4431         printk(KERN_INFO
4432                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4433 #endif
4434         rcu_read_lock();
4435         do_each_thread(g, p) {
4436                 /*
4437                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4438                  * console might take a lot of time:
4439                  */
4440                 touch_nmi_watchdog();
4441                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4442                         sched_show_task(p);
4443         } while_each_thread(g, p);
4444
4445         touch_all_softlockup_watchdogs();
4446
4447 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4448         sysrq_sched_debug_show();
4449 #endif
4450         rcu_read_unlock();
4451         /*
4452          * Only show locks if all tasks are dumped:
4453          */
4454         if (!state_filter)
4455                 debug_show_all_locks();
4456 }
4457
4458 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4459 {
4460         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4461 }
4462
4463 /**
4464  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4465  * @idle: task in question
4466  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4467  *
4468  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4469  * flag, to make booting more robust.
4470  */
4471 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4472 {
4473         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4474         unsigned long flags;
4475
4476         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4477
4478         __sched_fork(0, idle);
4479         idle->state = TASK_RUNNING;
4480         idle->se.exec_start = sched_clock();
4481
4482         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4483         /*
4484          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4485          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4486          * lockdep check in task_group() will fail.
4487          *
4488          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4489          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4490          *
4491          * Silence PROVE_RCU
4492          */
4493         rcu_read_lock();
4494         __set_task_cpu(idle, cpu);
4495         rcu_read_unlock();
4496
4497         rq->curr = rq->idle = idle;
4498         idle->on_rq = 1;
4499 #if defined(CONFIG_SMP)
4500         idle->on_cpu = 1;
4501 #endif
4502         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4503
4504         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4505         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4506
4507         /*
4508          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4509          */
4510         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4511         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4512         vtime_init_idle(idle, cpu);
4513 #if defined(CONFIG_SMP)
4514         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4515 #endif
4516 }
4517
4518 #ifdef CONFIG_SMP
4519 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4520 {
4521         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4522                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4523
4524         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4525         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4526 }
4527
4528 /*
4529  * This is how migration works:
4530  *
4531  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4532  *    stop_one_cpu().
4533  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4534  *    off the CPU)
4535  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4536  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4537  *    it and puts it into the right queue.
4538  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4539  *    is done.
4540  */
4541
4542 /*
4543  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4544  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4545  * is removed from the allowed bitmask.
4546  *
4547  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4548  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4549  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4550  */
4551 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4552 {
4553         unsigned long flags;
4554         struct rq *rq;
4555         unsigned int dest_cpu;
4556         int ret = 0;
4557
4558         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4559
4560         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4561                 goto out;
4562
4563         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4564                 ret = -EINVAL;
4565                 goto out;
4566         }
4567
4568         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4569
4570         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4571         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4572                 goto out;
4573
4574         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4575         if (p->on_rq) {
4576                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4577                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4578                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4579                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4580                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4581                 return 0;
4582         }
4583 out:
4584         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4585
4586         return ret;
4587 }
4588 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4589
4590 /*
4591  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4592  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4593  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4594  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4595  *
4596  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4597  * as the task is no longer on this CPU.
4598  *
4599  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4600  */
4601 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4602 {
4603         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4604         int ret = 0;
4605
4606         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4607                 return ret;
4608
4609         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4610         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4611
4612         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4613         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4614         /* Already moved. */
4615         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4616                 goto done;
4617         /* Affinity changed (again). */
4618         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4619                 goto fail;
4620
4621         /*
4622          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4623          * placed properly.
4624          */
4625         if (p->on_rq) {
4626                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4627                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4628                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4629                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4630         }
4631 done:
4632         ret = 1;
4633 fail:
4634         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4635         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4636         return ret;
4637 }
4638
4639 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4640 /* Migrate current task p to target_cpu */
4641 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4642 {
4643         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4644         int curr_cpu = task_cpu(p);
4645
4646         if (curr_cpu == target_cpu)
4647                 return 0;
4648
4649         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4650                 return -EINVAL;
4651
4652         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4653
4654         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4655         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4656 }
4657
4658 /*
4659  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4660  * tasks on the runqueues
4661  */
4662 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4663 {
4664         struct rq *rq;
4665         unsigned long flags;
4666         bool on_rq, running;
4667
4668         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4669         on_rq = p->on_rq;
4670         running = task_current(rq, p);
4671
4672         if (on_rq)
4673                 dequeue_task(rq, p, 0);
4674         if (running)
4675                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4676
4677         p->numa_preferred_nid = nid;
4678
4679         if (running)
4680                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4681         if (on_rq)
4682                 enqueue_task(rq, p, 0);
4683         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4684 }
4685 #endif
4686
4687 /*
4688  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4689  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4690  * 'pushing' onto another runqueue.
4691  */
4692 static int migration_cpu_stop(void *data)
4693 {
4694         struct migration_arg *arg = data;
4695
4696         /*
4697          * The original target cpu might have gone down and we might
4698          * be on another cpu but it doesn't matter.
4699          */
4700         local_irq_disable();
4701         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4702         local_irq_enable();
4703         return 0;
4704 }
4705
4706 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4707
4708 /*
4709  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4710  * offline.
4711  */
4712 void idle_task_exit(void)
4713 {
4714         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4715
4716         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4717
4718         if (mm != &init_mm)
4719                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4720         mmdrop(mm);
4721 }
4722
4723 /*
4724  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4725  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4726  * nr_active count is stable.
4727  *
4728  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4729  */
4730 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4731 {
4732         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4733         if (delta)
4734                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4735 }
4736
4737 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4738 {
4739 }
4740
4741 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4742         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4743 };
4744
4745 static struct task_struct fake_task = {
4746         /*
4747          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4748          */
4749         .prio = MAX_PRIO + 1,
4750         .sched_class = &fake_sched_class,
4751 };
4752
4753 /*
4754  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4755  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4756  *
4757  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4758  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4759  * because of lock validation efforts.
4760  */
4761 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4762 {
4763         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4764         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4765         int dest_cpu;
4766
4767         /*
4768          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4769          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4770          *
4771          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4772          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4773          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4774          * done here.
4775          */
4776         rq->stop = NULL;
4777
4778         /*
4779          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4780          * class method both need to have an up-to-date
4781          * value of rq->clock[_task]
4782          */
4783         update_rq_clock(rq);
4784
4785         for ( ; ; ) {
4786                 /*
4787                  * There's this thread running, bail when that's the only
4788                  * remaining thread.
4789                  */
4790                 if (rq->nr_running == 1)
4791                         break;
4792
4793                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4794                 BUG_ON(!next);
4795                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4796
4797                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4798                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4799                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4800
4801                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4802
4803                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4804         }
4805
4806         rq->stop = stop;
4807 }
4808
4809 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4810
4811 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4812
4813 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4814         {
4815                 .procname       = "sched_domain",
4816                 .mode           = 0555,
4817         },
4818         {}
4819 };
4820
4821 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4822         {
4823                 .procname       = "kernel",
4824                 .mode           = 0555,
4825                 .child          = sd_ctl_dir,
4826         },
4827         {}
4828 };
4829
4830 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4831 {
4832         struct ctl_table *entry =
4833                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4834
4835         return entry;
4836 }
4837
4838 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4839 {
4840         struct ctl_table *entry;
4841
4842         /*
4843          * In the intermediate directories, both the child directory and
4844          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4845          * will always be set. In the lowest directory the names are
4846          * static strings and all have proc handlers.
4847          */
4848         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4849                 if (entry->child)
4850                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4851                 if (entry->proc_handler == NULL)
4852                         kfree(entry->procname);
4853         }
4854
4855         kfree(*tablep);
4856         *tablep = NULL;
4857 }
4858
4859 static int min_load_idx = 0;
4860 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4861
4862 static void
4863 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4864                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4865                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4866                 bool load_idx)
4867 {
4868         entry->procname = procname;
4869         entry->data = data;
4870         entry->maxlen = maxlen;
4871         entry->mode = mode;
4872         entry->proc_handler = proc_handler;
4873
4874         if (load_idx) {
4875                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4876                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4877         }
4878 }
4879
4880 static struct ctl_table *
4881 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4882 {
4883         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
4884
4885         if (table == NULL)
4886                 return NULL;
4887
4888         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4889                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4890         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4891                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4892         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4893                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4894         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4895                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4896         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4897                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4898         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4899                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4900         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4901                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4902         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4903                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4904         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4905                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4906         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4907                 &sd->cache_nice_tries,
4908                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4909         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4910                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4911         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
4912                 &sd->max_newidle_lb_cost,
4913                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4914         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
4915                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4916         /* &table[13] is terminator */
4917
4918         return table;
4919 }
4920
4921 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4922 {
4923         struct ctl_table *entry, *table;
4924         struct sched_domain *sd;
4925         int domain_num = 0, i;
4926         char buf[32];
4927
4928         for_each_domain(cpu, sd)
4929                 domain_num++;
4930         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4931         if (table == NULL)
4932                 return NULL;
4933
4934         i = 0;
4935         for_each_domain(cpu, sd) {
4936                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
4937                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4938                 entry->mode = 0555;
4939                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
4940                 entry++;
4941                 i++;
4942         }
4943         return table;
4944 }
4945
4946 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
4947 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4948 {
4949         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
4950         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
4951         char buf[32];
4952
4953         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
4954         sd_ctl_dir[0].child = entry;
4955
4956         if (entry == NULL)
4957                 return;
4958
4959         for_each_possible_cpu(i) {
4960                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
4961                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
4962                 entry->mode = 0555;
4963                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
4964                 entry++;
4965         }
4966
4967         WARN_ON(sd_sysctl_header);
4968         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
4969 }
4970
4971 /* may be called multiple times per register */
4972 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4973 {
4974         if (sd_sysctl_header)
4975                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
4976         sd_sysctl_header = NULL;
4977         if (sd_ctl_dir[0].child)
4978                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
4979 }
4980 #else
4981 static void register_sched_domain_sysctl(void)
4982 {
4983 }
4984 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
4985 {
4986 }
4987 #endif
4988
4989 static void set_rq_online(struct rq *rq)
4990 {
4991         if (!rq->online) {
4992                 const struct sched_class *class;
4993
4994                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
4995                 rq->online = 1;
4996
4997                 for_each_class(class) {
4998                         if (class->rq_online)
4999                                 class->rq_online(rq);
5000                 }
5001         }
5002 }
5003
5004 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5005 {
5006         if (rq->online) {
5007                 const struct sched_class *class;
5008
5009                 for_each_class(class) {
5010                         if (class->rq_offline)
5011                                 class->rq_offline(rq);
5012                 }
5013
5014                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5015                 rq->online = 0;
5016         }
5017 }
5018
5019 /*
5020  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5021  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5022  */
5023 static int
5024 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5025 {
5026         int cpu = (long)hcpu;
5027         unsigned long flags;
5028         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5029
5030         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5031
5032         case CPU_UP_PREPARE:
5033                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5034                 break;
5035
5036         case CPU_ONLINE:
5037                 /* Update our root-domain */
5038                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5039                 if (rq->rd) {
5040                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5041
5042                         set_rq_online(rq);
5043                 }
5044                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5045                 break;
5046
5047 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5048         case CPU_DYING:
5049                 sched_ttwu_pending();
5050                 /* Update our root-domain */
5051                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5052                 if (rq->rd) {
5053                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5054                         set_rq_offline(rq);
5055                 }
5056                 migrate_tasks(cpu);
5057                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5058                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5059                 break;
5060
5061         case CPU_DEAD:
5062                 calc_load_migrate(rq);
5063                 break;
5064 #endif
5065         }
5066
5067         update_max_interval();
5068
5069         return NOTIFY_OK;
5070 }
5071
5072 /*
5073  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5074  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5075  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5076  */
5077 static struct notifier_block migration_notifier = {
5078         .notifier_call = migration_call,
5079         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5080 };
5081
5082 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5083                                       unsigned long action, void *hcpu)
5084 {
5085         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5086         case CPU_STARTING:
5087         case CPU_DOWN_FAILED:
5088                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5089                 return NOTIFY_OK;
5090         default:
5091                 return NOTIFY_DONE;
5092         }
5093 }
5094
5095 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5096                                         unsigned long action, void *hcpu)
5097 {
5098         unsigned long flags;
5099         long cpu = (long)hcpu;
5100
5101         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5102         case CPU_DOWN_PREPARE:
5103                 set_cpu_active(cpu, false);
5104
5105                 /* explicitly allow suspend */
5106                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5107                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5108                         bool overflow;
5109                         int cpus;
5110
5111                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5112                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5113                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5114                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5115
5116                         if (overflow)
5117                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5118                 }
5119                 return NOTIFY_OK;
5120         }
5121
5122         return NOTIFY_DONE;
5123 }
5124
5125 static int __init migration_init(void)
5126 {
5127         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5128         int err;
5129
5130         /* Initialize migration for the boot CPU */
5131         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5132         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5133         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5134         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5135
5136         /* Register cpu active notifiers */
5137         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5138         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5139
5140         return 0;
5141 }
5142 early_initcall(migration_init);
5143 #endif
5144
5145 #ifdef CONFIG_SMP
5146
5147 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5148
5149 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5150
5151 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5152
5153 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5154 {
5155         sched_debug_enabled = 1;
5156
5157         return 0;
5158 }
5159 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5160
5161 static inline bool sched_debug(void)
5162 {
5163         return sched_debug_enabled;
5164 }
5165
5166 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5167                                   struct cpumask *groupmask)
5168 {
5169         struct sched_group *group = sd->groups;
5170         char str[256];
5171
5172         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5173         cpumask_clear(groupmask);
5174
5175         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5176
5177         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5178                 printk("does not load-balance\n");
5179                 if (sd->parent)
5180                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5181                                         " has parent");
5182                 return -1;
5183         }
5184
5185         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5186
5187         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5188                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5189                                 "CPU%d\n", cpu);
5190         }
5191         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5192                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5193                                 " CPU%d\n", cpu);
5194         }
5195
5196         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5197         do {
5198                 if (!group) {
5199                         printk("\n");
5200                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5201                         break;
5202                 }
5203
5204                 /*
5205                  * Even though we initialize ->power to something semi-sane,
5206                  * we leave power_orig unset. This allows us to detect if
5207                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5208                  */
5209                 if (!group->sgp->power_orig) {
5210                         printk(KERN_CONT "\n");
5211                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5212                                         "set\n");
5213                         break;
5214                 }
5215
5216                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5217                         printk(KERN_CONT "\n");
5218                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5219                         break;
5220                 }
5221
5222                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5223                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5224                         printk(KERN_CONT "\n");
5225                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5226                         break;
5227                 }
5228
5229                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5230
5231                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5232
5233                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5234                 if (group->sgp->power != SCHED_POWER_SCALE) {
5235                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5236                                 group->sgp->power);
5237                 }
5238
5239                 group = group->next;
5240         } while (group != sd->groups);
5241         printk(KERN_CONT "\n");
5242
5243         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5244                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5245
5246         if (sd->parent &&
5247             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5248                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5249                         "of domain->span\n");
5250         return 0;
5251 }
5252
5253 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5254 {
5255         int level = 0;
5256
5257         if (!sched_debug_enabled)
5258                 return;
5259
5260         if (!sd) {
5261                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5262                 return;
5263         }
5264
5265         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5266
5267         for (;;) {
5268                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5269                         break;
5270                 level++;
5271                 sd = sd->parent;
5272                 if (!sd)
5273                         break;
5274         }
5275 }
5276 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5277 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5278 static inline bool sched_debug(void)
5279 {
5280         return false;
5281 }
5282 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5283
5284 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5285 {
5286         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5287                 return 1;
5288
5289         /* Following flags need at least 2 groups */
5290         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5291                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5292                          SD_BALANCE_FORK |
5293                          SD_BALANCE_EXEC |
5294                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5295                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5296                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5297                         return 0;
5298         }
5299
5300         /* Following flags don't use groups */
5301         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5302                 return 0;
5303
5304         return 1;
5305 }
5306
5307 static int
5308 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5309 {
5310         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5311
5312         if (sd_degenerate(parent))
5313                 return 1;
5314
5315         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5316                 return 0;
5317
5318         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5319         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5320                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5321                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5322                                 SD_BALANCE_FORK |
5323                                 SD_BALANCE_EXEC |
5324                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5325                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5326                                 SD_PREFER_SIBLING);
5327                 if (nr_node_ids == 1)
5328                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5329         }
5330         if (~cflags & pflags)
5331                 return 0;
5332
5333         return 1;
5334 }
5335
5336 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5337 {
5338         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5339
5340         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5341         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5342         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5343         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5344         free_cpumask_var(rd->online);
5345         free_cpumask_var(rd->span);
5346         kfree(rd);
5347 }
5348
5349 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5350 {
5351         struct root_domain *old_rd = NULL;
5352         unsigned long flags;
5353
5354         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5355
5356         if (rq->rd) {
5357                 old_rd = rq->rd;
5358
5359                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5360                         set_rq_offline(rq);
5361
5362                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5363
5364                 /*
5365                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5366                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5367                  * in this function:
5368                  */
5369                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5370                         old_rd = NULL;
5371         }
5372
5373         atomic_inc(&rd->refcount);
5374         rq->rd = rd;
5375
5376         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5377         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5378                 set_rq_online(rq);
5379
5380         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5381
5382         if (old_rd)
5383                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5384 }
5385
5386 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5387 {
5388         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5389
5390         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5391                 goto out;
5392         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5393                 goto free_span;
5394         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5395                 goto free_online;
5396         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5397                 goto free_dlo_mask;
5398
5399         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5400         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5401                 goto free_dlo_mask;
5402
5403         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5404                 goto free_rto_mask;
5405         return 0;
5406
5407 free_rto_mask:
5408         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5409 free_dlo_mask:
5410         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5411 free_online:
5412         free_cpumask_var(rd->online);
5413 free_span:
5414         free_cpumask_var(rd->span);
5415 out:
5416         return -ENOMEM;
5417 }
5418
5419 /*
5420  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5421  * members (mimicking the global state we have today).
5422  */
5423 struct root_domain def_root_domain;
5424
5425 static void init_defrootdomain(void)
5426 {
5427         init_rootdomain(&def_root_domain);
5428
5429         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5430 }
5431
5432 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5433 {
5434         struct root_domain *rd;
5435
5436         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5437         if (!rd)
5438                 return NULL;
5439
5440         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5441                 kfree(rd);
5442                 return NULL;
5443         }
5444
5445         return rd;
5446 }
5447
5448 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgp)
5449 {
5450         struct sched_group *tmp, *first;
5451
5452         if (!sg)
5453                 return;
5454
5455         first = sg;
5456         do {
5457                 tmp = sg->next;
5458
5459                 if (free_sgp && atomic_dec_and_test(&sg->sgp->ref))
5460                         kfree(sg->sgp);
5461
5462                 kfree(sg);
5463                 sg = tmp;
5464         } while (sg != first);
5465 }
5466
5467 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5468 {
5469         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5470
5471         /*
5472          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5473          * nuke them all.
5474          */
5475         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5476                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5477         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5478                 kfree(sd->groups->sgp);
5479                 kfree(sd->groups);
5480         }
5481         kfree(sd);
5482 }
5483
5484 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5485 {
5486         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5487 }
5488
5489 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5490 {
5491         for (; sd; sd = sd->parent)
5492                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5493 }
5494
5495 /*
5496  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5497  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5498  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5499  *
5500  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5501  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5502  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5503  */
5504 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5505 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5506 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5507 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5508 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5509 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5510
5511 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5512 {
5513         struct sched_domain *sd;
5514         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5515         int id = cpu;
5516         int size = 1;
5517
5518         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5519         if (sd) {
5520                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5521                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5522                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5523         }
5524         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5525
5526         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5527         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5528         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5529
5530         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5531         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5532
5533         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5534         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5535 }
5536
5537 /*
5538  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5539  * hold the hotplug lock.
5540  */
5541 static void
5542 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5543 {
5544         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5545         struct sched_domain *tmp;
5546
5547         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5548         for (tmp = sd; tmp; ) {
5549                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5550                 if (!parent)
5551                         break;
5552
5553                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5554                         tmp->parent = parent->parent;
5555                         if (parent->parent)
5556                                 parent->parent->child = tmp;
5557                         /*
5558                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5559                          * degenerate parent; the spans match for this
5560                          * so the property transfers.
5561                          */
5562                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5563                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5564                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5565                 } else
5566                         tmp = tmp->parent;
5567         }
5568
5569         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5570                 tmp = sd;
5571                 sd = sd->parent;
5572                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5573                 if (sd)
5574                         sd->child = NULL;
5575         }
5576
5577         sched_domain_debug(sd, cpu);
5578
5579         rq_attach_root(rq, rd);
5580         tmp = rq->sd;
5581         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5582         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5583
5584         update_top_cache_domain(cpu);
5585 }
5586
5587 /* cpus with isolated domains */
5588 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5589
5590 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5591 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5592 {
5593         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5594         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5595         return 1;
5596 }
5597
5598 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5599
5600 static const struct cpumask *cpu_cpu_mask(int cpu)
5601 {
5602         return cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
5603 }
5604
5605 struct sd_data {
5606         struct sched_domain **__percpu sd;
5607         struct sched_group **__percpu sg;
5608         struct sched_group_power **__percpu sgp;
5609 };
5610
5611 struct s_data {
5612         struct sched_domain ** __percpu sd;
5613         struct root_domain      *rd;
5614 };
5615
5616 enum s_alloc {
5617         sa_rootdomain,
5618         sa_sd,
5619         sa_sd_storage,
5620         sa_none,
5621 };
5622
5623 struct sched_domain_topology_level;
5624
5625 typedef struct sched_domain *(*sched_domain_init_f)(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu);
5626 typedef const struct cpumask *(*sched_domain_mask_f)(int cpu);
5627
5628 #define SDTL_OVERLAP    0x01
5629
5630 struct sched_domain_topology_level {
5631         sched_domain_init_f init;
5632         sched_domain_mask_f mask;
5633         int                 flags;
5634         int                 numa_level;
5635         struct sd_data      data;
5636 };
5637
5638 /*
5639  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5640  * domain traversal.
5641  *
5642  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5643  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5644  * range.
5645  *
5646  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5647  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5648  * cpu they're built on, so check that.
5649  *
5650  */
5651 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5652 {
5653         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5654         struct sd_data *sdd = sd->private;
5655         struct sched_domain *sibling;
5656         int i;
5657
5658         for_each_cpu(i, span) {
5659                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5660                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5661                         continue;
5662
5663                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5664         }
5665 }
5666
5667 /*
5668  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5669  * of this group that's also in the iteration mask.
5670  */
5671 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5672 {
5673         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5674 }
5675
5676 static int
5677 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5678 {
5679         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5680         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5681         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5682         struct sd_data *sdd = sd->private;
5683         struct sched_domain *child;
5684         int i;
5685
5686         cpumask_clear(covered);
5687
5688         for_each_cpu(i, span) {
5689                 struct cpumask *sg_span;
5690
5691                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5692                         continue;
5693
5694                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5695
5696                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5697                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5698                         continue;
5699
5700                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5701                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5702
5703                 if (!sg)
5704                         goto fail;
5705
5706                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5707                 if (child->child) {
5708                         child = child->child;
5709                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5710                 } else
5711                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5712
5713                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5714
5715                 sg->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, i);
5716                 if (atomic_inc_return(&sg->sgp->ref) == 1)
5717                         build_group_mask(sd, sg);
5718
5719                 /*
5720                  * Initialize sgp->power such that even if we mess up the
5721                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5722                  * die on a /0 trap.
5723                  */
5724                 sg->sgp->power = SCHED_POWER_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5725                 sg->sgp->power_orig = sg->sgp->power;
5726
5727                 /*
5728                  * Make sure the first group of this domain contains the
5729                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5730                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5731                  */
5732                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5733                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5734                         groups = sg;
5735
5736                 if (!first)
5737                         first = sg;
5738                 if (last)
5739                         last->next = sg;
5740                 last = sg;
5741                 last->next = first;
5742         }
5743         sd->groups = groups;
5744
5745         return 0;
5746
5747 fail:
5748         free_sched_groups(first, 0);
5749
5750         return -ENOMEM;
5751 }
5752
5753 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5754 {
5755         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5756         struct sched_domain *child = sd->child;
5757
5758         if (child)
5759                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5760
5761         if (sg) {
5762                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5763                 (*sg)->sgp = *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu);
5764                 atomic_set(&(*sg)->sgp->ref, 1); /* for claim_allocations */
5765         }
5766
5767         return cpu;
5768 }
5769
5770 /*
5771  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5772  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5773  * and ->cpu_power to 0.
5774  *
5775  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5776  */
5777 static int
5778 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5779 {
5780         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5781         struct sd_data *sdd = sd->private;
5782         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5783         struct cpumask *covered;
5784         int i;
5785
5786         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5787         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5788
5789         if (cpu != cpumask_first(span))
5790                 return 0;
5791
5792         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5793         covered = sched_domains_tmpmask;
5794
5795         cpumask_clear(covered);
5796
5797         for_each_cpu(i, span) {
5798                 struct sched_group *sg;
5799                 int group, j;
5800
5801                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5802                         continue;
5803
5804                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5805                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
5806                 sg->sgp->power = 0;
5807                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5808
5809                 for_each_cpu(j, span) {
5810                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5811                                 continue;
5812
5813                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5814                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5815                 }
5816
5817                 if (!first)
5818                         first = sg;
5819                 if (last)
5820                         last->next = sg;
5821                 last = sg;
5822         }
5823         last->next = first;
5824
5825         return 0;
5826 }
5827
5828 /*
5829  * Initialize sched groups cpu_power.
5830  *
5831  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5832  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5833  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5834  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5835  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5836  * less cpu_power.
5837  */
5838 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5839 {
5840         struct sched_group *sg = sd->groups;
5841
5842         WARN_ON(!sg);
5843
5844         do {
5845                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5846                 sg = sg->next;
5847         } while (sg != sd->groups);
5848
5849         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5850                 return;
5851
5852         update_group_power(sd, cpu);
5853         atomic_set(&sg->sgp->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5854 }
5855
5856 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
5857 {
5858        return 0*SD_ASYM_PACKING;
5859 }
5860
5861 /*
5862  * Initializers for schedule domains
5863  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5864  */
5865
5866 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5867 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
5868 #else
5869 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
5870 #endif
5871
5872 #define SD_INIT_FUNC(type)                                              \
5873 static noinline struct sched_domain *                                   \
5874 sd_init_##type(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)         \
5875 {                                                                       \
5876         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);       \
5877         *sd = SD_##type##_INIT;                                         \
5878         SD_INIT_NAME(sd, type);                                         \
5879         sd->private = &tl->data;                                        \
5880         return sd;                                                      \
5881 }
5882
5883 SD_INIT_FUNC(CPU)
5884 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5885  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
5886 #endif
5887 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5888  SD_INIT_FUNC(MC)
5889 #endif
5890 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5891  SD_INIT_FUNC(BOOK)
5892 #endif
5893
5894 static int default_relax_domain_level = -1;
5895 int sched_domain_level_max;
5896
5897 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5898 {
5899         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5900                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5901
5902         return 1;
5903 }
5904 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5905
5906 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5907                                  struct sched_domain_attr *attr)
5908 {
5909         int request;
5910
5911         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5912                 if (default_relax_domain_level < 0)
5913                         return;
5914                 else
5915                         request = default_relax_domain_level;
5916         } else
5917                 request = attr->relax_domain_level;
5918         if (request < sd->level) {
5919                 /* turn off idle balance on this domain */
5920                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5921         } else {
5922                 /* turn on idle balance on this domain */
5923                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5924         }
5925 }
5926
5927 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5928 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5929
5930 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5931                                  const struct cpumask *cpu_map)
5932 {
5933         switch (what) {
5934         case sa_rootdomain:
5935                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5936                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5937         case sa_sd:
5938                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5939         case sa_sd_storage:
5940                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5941         case sa_none:
5942                 break;
5943         }
5944 }
5945
5946 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5947                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5948 {
5949         memset(d, 0, sizeof(*d));
5950
5951         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5952                 return sa_sd_storage;
5953         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5954         if (!d->sd)
5955                 return sa_sd_storage;
5956         d->rd = alloc_rootdomain();
5957         if (!d->rd)
5958                 return sa_sd;
5959         return sa_rootdomain;
5960 }
5961
5962 /*
5963  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5964  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5965  * will not free the data we're using.
5966  */
5967 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5968 {
5969         struct sd_data *sdd = sd->private;
5970
5971         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5972         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5973
5974         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5975                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5976
5977         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu))->ref))
5978                 *per_cpu_ptr(sdd->sgp, cpu) = NULL;
5979 }
5980
5981 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5982 static const struct cpumask *cpu_smt_mask(int cpu)
5983 {
5984         return topology_thread_cpumask(cpu);
5985 }
5986 #endif
5987
5988 /*
5989  * Topology list, bottom-up.
5990  */
5991 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
5992 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5993         { sd_init_SIBLING, cpu_smt_mask, },
5994 #endif
5995 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5996         { sd_init_MC, cpu_coregroup_mask, },
5997 #endif
5998 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
5999         { sd_init_BOOK, cpu_book_mask, },
6000 #endif
6001         { sd_init_CPU, cpu_cpu_mask, },
6002         { NULL, },
6003 };
6004
6005 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6006
6007 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6008         for (tl = sched_domain_topology; tl->init; tl++)
6009
6010 #ifdef CONFIG_NUMA
6011
6012 static int sched_domains_numa_levels;
6013 static int *sched_domains_numa_distance;
6014 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6015 static int sched_domains_curr_level;
6016
6017 static inline int sd_local_flags(int level)
6018 {
6019         if (sched_domains_numa_distance[level] > RECLAIM_DISTANCE)
6020                 return 0;
6021
6022         return SD_BALANCE_EXEC | SD_BALANCE_FORK | SD_WAKE_AFFINE;
6023 }
6024
6025 static struct sched_domain *
6026 sd_numa_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6027 {
6028         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6029         int level = tl->numa_level;
6030         int sd_weight = cpumask_weight(
6031                         sched_domains_numa_masks[level][cpu_to_node(cpu)]);
6032
6033         *sd = (struct sched_domain){
6034                 .min_interval           = sd_weight,
6035                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6036                 .busy_factor            = 32,
6037                 .imbalance_pct          = 125,
6038                 .cache_nice_tries       = 2,
6039                 .busy_idx               = 3,
6040                 .idle_idx               = 2,
6041                 .newidle_idx            = 0,
6042                 .wake_idx               = 0,
6043                 .forkexec_idx           = 0,
6044
6045                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6046                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6047                                         | 0*SD_BALANCE_EXEC
6048                                         | 0*SD_BALANCE_FORK
6049                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6050                                         | 0*SD_WAKE_AFFINE
6051                                         | 0*SD_SHARE_CPUPOWER
6052                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6053                                         | 1*SD_SERIALIZE
6054                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6055                                         | 1*SD_NUMA
6056                                         | sd_local_flags(level)
6057                                         ,
6058                 .last_balance           = jiffies,
6059                 .balance_interval       = sd_weight,
6060         };
6061         SD_INIT_NAME(sd, NUMA);
6062         sd->private = &tl->data;
6063
6064         /*
6065          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6066          */
6067         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6068
6069         return sd;
6070 }
6071
6072 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6073 {
6074         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6075 }
6076
6077 static void sched_numa_warn(const char *str)
6078 {
6079         static int done = false;
6080         int i,j;
6081
6082         if (done)
6083                 return;
6084
6085         done = true;
6086
6087         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6088
6089         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6090                 printk(KERN_WARNING "  ");
6091                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6092                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6093                 printk(KERN_CONT "\n");
6094         }
6095         printk(KERN_WARNING "\n");
6096 }
6097
6098 static bool find_numa_distance(int distance)
6099 {
6100         int i;
6101
6102         if (distance == node_distance(0, 0))
6103                 return true;
6104
6105         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6106                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6107                         return true;
6108         }
6109
6110         return false;
6111 }
6112
6113 static void sched_init_numa(void)
6114 {
6115         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6116         struct sched_domain_topology_level *tl;
6117         int level = 0;
6118         int i, j, k;
6119
6120         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6121         if (!sched_domains_numa_distance)
6122                 return;
6123
6124         /*
6125          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6126          * unique distances in the node_distance() table.
6127          *
6128          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6129          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6130          */
6131         next_distance = curr_distance;
6132         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6133                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6134                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6135                                 int distance = node_distance(i, k);
6136
6137                                 if (distance > curr_distance &&
6138                                     (distance < next_distance ||
6139                                      next_distance == curr_distance))
6140                                         next_distance = distance;
6141
6142                                 /*
6143                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6144                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6145                                  * equally connected to A.
6146                                  */
6147                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6148                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6149
6150                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6151                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6152                         }
6153                         if (next_distance != curr_distance) {
6154                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6155                                 sched_domains_numa_levels = level;
6156                                 curr_distance = next_distance;
6157                         } else break;
6158                 }
6159
6160                 /*
6161                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6162                  */
6163                 if (!sched_debug())
6164                         break;
6165         }
6166         /*
6167          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6168          * identity distance node_distance(i,i).
6169          *
6170          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6171          * numbers.
6172          */
6173
6174         /*
6175          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6176          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6177          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6178          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6179          * in other functions.
6180          *
6181          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6182          */
6183         sched_domains_numa_levels = 0;
6184
6185         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6186         if (!sched_domains_numa_masks)
6187                 return;
6188
6189         /*
6190          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6191          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6192          */
6193         for (i = 0; i < level; i++) {
6194                 sched_domains_numa_masks[i] =
6195                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6196                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6197                         return;
6198
6199                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6200                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6201                         if (!mask)
6202                                 return;
6203
6204                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6205
6206                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6207                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6208                                         continue;
6209
6210                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6211                         }
6212                 }
6213         }
6214
6215         tl = kzalloc((ARRAY_SIZE(default_topology) + level) *
6216                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6217         if (!tl)
6218                 return;
6219
6220         /*
6221          * Copy the default topology bits..
6222          */
6223         for (i = 0; default_topology[i].init; i++)
6224                 tl[i] = default_topology[i];
6225
6226         /*
6227          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6228          */
6229         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6230                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6231                         .init = sd_numa_init,
6232                         .mask = sd_numa_mask,
6233                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6234                         .numa_level = j,
6235                 };
6236         }
6237
6238         sched_domain_topology = tl;
6239
6240         sched_domains_numa_levels = level;
6241 }
6242
6243 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6244 {
6245         int i, j;
6246         int node = cpu_to_node(cpu);
6247
6248         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6249                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6250                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6251                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6252                 }
6253         }
6254 }
6255
6256 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6257 {
6258         int i, j;
6259         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6260                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6261                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6262         }
6263 }
6264
6265 /*
6266  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6267  * are onlined.
6268  */
6269 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6270                                            unsigned long action,
6271                                            void *hcpu)
6272 {
6273         int cpu = (long)hcpu;
6274
6275         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6276         case CPU_ONLINE:
6277                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6278                 break;
6279
6280         case CPU_DEAD:
6281                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6282                 break;
6283
6284         default:
6285                 return NOTIFY_DONE;
6286         }
6287
6288         return NOTIFY_OK;
6289 }
6290 #else
6291 static inline void sched_init_numa(void)
6292 {
6293 }
6294
6295 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6296                                            unsigned long action,
6297                                            void *hcpu)
6298 {
6299         return 0;
6300 }
6301 #endif /* CONFIG_NUMA */
6302
6303 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6304 {
6305         struct sched_domain_topology_level *tl;
6306         int j;
6307
6308         for_each_sd_topology(tl) {
6309                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6310
6311                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6312                 if (!sdd->sd)
6313                         return -ENOMEM;
6314
6315                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6316                 if (!sdd->sg)
6317                         return -ENOMEM;
6318
6319                 sdd->sgp = alloc_percpu(struct sched_group_power *);
6320                 if (!sdd->sgp)
6321                         return -ENOMEM;
6322
6323                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6324                         struct sched_domain *sd;
6325                         struct sched_group *sg;
6326                         struct sched_group_power *sgp;
6327
6328                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6329                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6330                         if (!sd)
6331                                 return -ENOMEM;
6332
6333                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6334
6335                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6336                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6337                         if (!sg)
6338                                 return -ENOMEM;
6339
6340                         sg->next = sg;
6341
6342                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6343
6344                         sgp = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_power) + cpumask_size(),
6345                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6346                         if (!sgp)
6347                                 return -ENOMEM;
6348
6349                         *per_cpu_ptr(sdd->sgp, j) = sgp;
6350                 }
6351         }
6352
6353         return 0;
6354 }
6355
6356 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6357 {
6358         struct sched_domain_topology_level *tl;
6359         int j;
6360
6361         for_each_sd_topology(tl) {
6362                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6363
6364                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6365                         struct sched_domain *sd;
6366
6367                         if (sdd->sd) {
6368                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6369                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6370                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6371                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6372                         }
6373
6374                         if (sdd->sg)
6375                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6376                         if (sdd->sgp)
6377                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgp, j));
6378                 }
6379                 free_percpu(sdd->sd);
6380                 sdd->sd = NULL;
6381                 free_percpu(sdd->sg);
6382                 sdd->sg = NULL;
6383                 free_percpu(sdd->sgp);
6384                 sdd->sgp = NULL;
6385         }
6386 }
6387
6388 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6389                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6390                 struct sched_domain *child, int cpu)
6391 {
6392         struct sched_domain *sd = tl->init(tl, cpu);
6393         if (!sd)
6394                 return child;
6395
6396         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6397         if (child) {
6398                 sd->level = child->level + 1;
6399                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6400                 child->parent = sd;
6401                 sd->child = child;
6402         }
6403         set_domain_attribute(sd, attr);
6404
6405         return sd;
6406 }
6407
6408 /*
6409  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6410  * to the individual cpus
6411  */
6412 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6413                                struct sched_domain_attr *attr)
6414 {
6415         enum s_alloc alloc_state;
6416         struct sched_domain *sd;
6417         struct s_data d;
6418         int i, ret = -ENOMEM;
6419
6420         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6421         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6422                 goto error;
6423
6424         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6425         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6426                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6427
6428                 sd = NULL;
6429                 for_each_sd_topology(tl) {
6430                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6431                         if (tl == sched_domain_topology)
6432                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6433                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6434                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6435                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6436                                 break;
6437                 }
6438         }
6439
6440         /* Build the groups for the domains */
6441         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6442                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6443                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6444                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6445                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6446                                         goto error;
6447                         } else {
6448                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6449                                         goto error;
6450                         }
6451                 }
6452         }
6453
6454         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6455         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6456                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6457                         continue;
6458
6459                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6460                         claim_allocations(i, sd);
6461                         init_sched_groups_power(i, sd);
6462                 }
6463         }
6464
6465         /* Attach the domains */
6466         rcu_read_lock();
6467         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6468                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6469                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6470         }
6471         rcu_read_unlock();
6472
6473         ret = 0;
6474 error:
6475         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6476         return ret;
6477 }
6478
6479 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6480 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6481 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6482                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6483
6484 /*
6485  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6486  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6487  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6488  */
6489 static cpumask_var_t fallback_doms;
6490
6491 /*
6492  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6493  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6494  * or 0 if it stayed the same.
6495  */
6496 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6497 {
6498         return 0;
6499 }
6500
6501 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6502 {
6503         int i;
6504         cpumask_var_t *doms;
6505
6506         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6507         if (!doms)
6508                 return NULL;
6509         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6510                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6511                         free_sched_domains(doms, i);
6512                         return NULL;
6513                 }
6514         }
6515         return doms;
6516 }
6517
6518 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6519 {
6520         unsigned int i;
6521         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6522                 free_cpumask_var(doms[i]);
6523         kfree(doms);
6524 }
6525
6526 /*
6527  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6528  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6529  * exclude other special cases in the future.
6530  */
6531 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6532 {
6533         int err;
6534
6535         arch_update_cpu_topology();
6536         ndoms_cur = 1;
6537         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6538         if (!doms_cur)
6539                 doms_cur = &fallback_doms;
6540         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6541         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6542         register_sched_domain_sysctl();
6543
6544         return err;
6545 }
6546
6547 /*
6548  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6549  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6550  */
6551 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6552 {
6553         int i;
6554
6555         rcu_read_lock();
6556         for_each_cpu(i, cpu_map)
6557                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6558         rcu_read_unlock();
6559 }
6560
6561 /* handle null as "default" */
6562 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6563                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6564 {
6565         struct sched_domain_attr tmp;
6566
6567         /* fast path */
6568         if (!new && !cur)
6569                 return 1;
6570
6571         tmp = SD_ATTR_INIT;
6572         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6573                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6574                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6575 }
6576
6577 /*
6578  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6579  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6580  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6581  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6582  *
6583  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6584  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6585  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6586  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6587  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6588  * it as it is.
6589  *
6590  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6591  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6592  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6593  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6594  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6595  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6596  *
6597  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6598  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6599  * and it will not create the default domain.
6600  *
6601  * Call with hotplug lock held
6602  */
6603 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6604                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6605 {
6606         int i, j, n;
6607         int new_topology;
6608
6609         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6610
6611         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6612         unregister_sched_domain_sysctl();
6613
6614         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6615         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6616
6617         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6618
6619         /* Destroy deleted domains */
6620         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6621                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6622                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6623                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6624                                 goto match1;
6625                 }
6626                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6627                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6628 match1:
6629                 ;
6630         }
6631
6632         n = ndoms_cur;
6633         if (doms_new == NULL) {
6634                 n = 0;
6635                 doms_new = &fallback_doms;
6636                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6637                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6638         }
6639
6640         /* Build new domains */
6641         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6642                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6643                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6644                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6645                                 goto match2;
6646                 }
6647                 /* no match - add a new doms_new */
6648                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6649 match2:
6650                 ;
6651         }
6652
6653         /* Remember the new sched domains */
6654         if (doms_cur != &fallback_doms)
6655                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6656         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6657         doms_cur = doms_new;
6658         dattr_cur = dattr_new;
6659         ndoms_cur = ndoms_new;
6660
6661         register_sched_domain_sysctl();
6662
6663         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6664 }
6665
6666 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6667
6668 /*
6669  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6670  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6671  * around partition_sched_domains().
6672  *
6673  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6674  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6675  */
6676 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6677                              void *hcpu)
6678 {
6679         switch (action) {
6680         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6681         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6682
6683                 /*
6684                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6685                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6686                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6687                  * domain, ignoring cpusets.
6688                  */
6689                 num_cpus_frozen--;
6690                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6691                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6692                         break;
6693                 }
6694
6695                 /*
6696                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6697                  * restore the original sched domains by considering the
6698                  * cpuset configurations.
6699                  */
6700
6701         case CPU_ONLINE:
6702         case CPU_DOWN_FAILED:
6703                 cpuset_update_active_cpus(true);
6704                 break;
6705         default:
6706                 return NOTIFY_DONE;
6707         }
6708         return NOTIFY_OK;
6709 }
6710
6711 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6712                                void *hcpu)
6713 {
6714         switch (action) {
6715         case CPU_DOWN_PREPARE:
6716                 cpuset_update_active_cpus(false);
6717                 break;
6718         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6719                 num_cpus_frozen++;
6720                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6721                 break;
6722         default:
6723                 return NOTIFY_DONE;
6724         }
6725         return NOTIFY_OK;
6726 }
6727
6728 void __init sched_init_smp(void)
6729 {
6730         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6731
6732         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6733         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6734
6735         sched_init_numa();
6736
6737         /*
6738          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6739          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6740          * happen.
6741          */
6742         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6743         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6744         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6745         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6746                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6747         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6748
6749         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6750         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6751         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6752
6753         init_hrtick();
6754
6755         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6756         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6757                 BUG();
6758         sched_init_granularity();
6759         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6760
6761         init_sched_rt_class();
6762         init_sched_dl_class();
6763 }
6764 #else
6765 void __init sched_init_smp(void)
6766 {
6767         sched_init_granularity();
6768 }
6769 #endif /* CONFIG_SMP */
6770
6771 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6772
6773 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6774 {
6775         return in_lock_functions(addr) ||
6776                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6777                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6778 }
6779
6780 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6781 /*
6782  * Default task group.
6783  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6784  */
6785 struct task_group root_task_group;
6786 LIST_HEAD(task_groups);
6787 #endif
6788
6789 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6790
6791 void __init sched_init(void)
6792 {
6793         int i, j;
6794         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6795
6796 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6797         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6798 #endif
6799 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6800         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6801 #endif
6802 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6803         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6804 #endif
6805         if (alloc_size) {
6806                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6807
6808 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6809                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6810                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6811
6812                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6813                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6814
6815 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6816 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6817                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6818                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6819
6820                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6821                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6822
6823 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6824 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6825                 for_each_possible_cpu(i) {
6826                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6827                         ptr += cpumask_size();
6828                 }
6829 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6830         }
6831
6832         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6833                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6834         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6835                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6836
6837 #ifdef CONFIG_SMP
6838         init_defrootdomain();
6839 #endif
6840
6841 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6842         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6843                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6844 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6845
6846 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6847         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6848         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6849         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6850         autogroup_init(&init_task);
6851
6852 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6853
6854         for_each_possible_cpu(i) {
6855                 struct rq *rq;
6856
6857                 rq = cpu_rq(i);
6858                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6859                 rq->nr_running = 0;
6860                 rq->calc_load_active = 0;
6861                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6862                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6863                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6864                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6865 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6866                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6867                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6868                 /*
6869                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6870                  *
6871                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6872                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6873                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6874                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6875                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6876                  * (se->load.weight).
6877                  *
6878                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6879                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6880                  * then A0's share of the cpu resource is:
6881                  *
6882                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6883                  *
6884                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6885                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6886                  */
6887                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6888                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6889 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6890
6891                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6892 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6893                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6894 #endif
6895
6896                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6897                         rq->cpu_load[j] = 0;
6898
6899                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6900
6901 #ifdef CONFIG_SMP
6902                 rq->sd = NULL;
6903                 rq->rd = NULL;
6904                 rq->cpu_power = SCHED_POWER_SCALE;
6905                 rq->post_schedule = 0;
6906                 rq->active_balance = 0;
6907                 rq->next_balance = jiffies;
6908                 rq->push_cpu = 0;
6909                 rq->cpu = i;
6910                 rq->online = 0;
6911                 rq->idle_stamp = 0;
6912                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6913                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6914
6915                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6916
6917                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6918 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6919                 rq->nohz_flags = 0;
6920 #endif
6921 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6922                 rq->last_sched_tick = 0;
6923 #endif
6924 #endif
6925                 init_rq_hrtick(rq);
6926                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6927         }
6928
6929         set_load_weight(&init_task);
6930
6931 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6932         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6933 #endif
6934
6935         /*
6936          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6937          */
6938         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6939         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6940
6941         /*
6942          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6943          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6944          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6945          * when this runqueue becomes "idle".
6946          */
6947         init_idle(current, smp_processor_id());
6948
6949         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6950
6951         /*
6952          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6953          */
6954         current->sched_class = &fair_sched_class;
6955
6956 #ifdef CONFIG_SMP
6957         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
6958         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
6959         if (cpu_isolated_map == NULL)
6960                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
6961         idle_thread_set_boot_cpu();
6962 #endif
6963         init_sched_fair_class();
6964
6965         scheduler_running = 1;
6966 }
6967
6968 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
6969 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
6970 {
6971         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
6972
6973         return (nested == preempt_offset);
6974 }
6975
6976 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
6977 {
6978         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6979
6980         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
6981         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
6982              !is_idle_task(current)) ||
6983             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
6984                 return;
6985         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6986                 return;
6987         prev_jiffy = jiffies;
6988
6989         printk(KERN_ERR
6990                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
6991                         file, line);
6992         printk(KERN_ERR
6993                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
6994                         in_atomic(), irqs_disabled(),
6995                         current->pid, current->comm);
6996
6997         debug_show_held_locks(current);
6998         if (irqs_disabled())
6999                 print_irqtrace_events(current);
7000 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7001         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7002                 pr_err("Preemption disabled at:");
7003                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7004                 pr_cont("\n");
7005         }
7006 #endif
7007         dump_stack();
7008 }
7009 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7010 #endif
7011
7012 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7013 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7014 {
7015         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7016         struct sched_attr attr = {
7017                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7018         };
7019         int old_prio = p->prio;
7020         int on_rq;
7021
7022         on_rq = p->on_rq;
7023         if (on_rq)
7024                 dequeue_task(rq, p, 0);
7025         __setscheduler(rq, p, &attr);
7026         if (on_rq) {
7027                 enqueue_task(rq, p, 0);
7028                 resched_task(rq->curr);
7029         }
7030
7031         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7032 }
7033
7034 void normalize_rt_tasks(void)
7035 {
7036         struct task_struct *g, *p;
7037         unsigned long flags;
7038         struct rq *rq;
7039
7040         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7041         do_each_thread(g, p) {
7042                 /*
7043                  * Only normalize user tasks:
7044                  */
7045                 if (!p->mm)
7046                         continue;
7047
7048                 p->se.exec_start                = 0;
7049 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7050                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7051                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7052                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7053 #endif
7054
7055                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7056                         /*
7057                          * Renice negative nice level userspace
7058                          * tasks back to 0:
7059                          */
7060                         if (task_nice(p) < 0 && p->mm)
7061                                 set_user_nice(p, 0);
7062                         continue;
7063                 }
7064
7065                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7066                 rq = __task_rq_lock(p);
7067
7068                 normalize_task(rq, p);
7069
7070                 __task_rq_unlock(rq);
7071                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7072         } while_each_thread(g, p);
7073
7074         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7075 }
7076
7077 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7078
7079 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7080 /*
7081  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7082  *
7083  * They can only be called when the whole system has been
7084  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7085  * activity can take place. Using them for anything else would
7086  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7087  * under any other configuration.
7088  */
7089
7090 /**
7091  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7092  * @cpu: the processor in question.
7093  *
7094  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7095  *
7096  * Return: The current task for @cpu.
7097  */
7098 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7099 {
7100         return cpu_curr(cpu);
7101 }
7102
7103 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7104
7105 #ifdef CONFIG_IA64
7106 /**
7107  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7108  * @cpu: the processor in question.
7109  * @p: the task pointer to set.
7110  *
7111  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7112  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7113  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7114  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7115  * and caller must save the original value of the current task (see
7116  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7117  * re-starting the system.
7118  *
7119  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7120  */
7121 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7122 {
7123         cpu_curr(cpu) = p;
7124 }
7125
7126 #endif
7127
7128 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7129 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7130 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7131
7132 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7133 {
7134         free_fair_sched_group(tg);
7135         free_rt_sched_group(tg);
7136         autogroup_free(tg);
7137         kfree(tg);
7138 }
7139
7140 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7141 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7142 {
7143         struct task_group *tg;
7144
7145         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7146         if (!tg)
7147                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7148
7149         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7150                 goto err;
7151
7152         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7153                 goto err;
7154
7155         return tg;
7156
7157 err:
7158         free_sched_group(tg);
7159         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7160 }
7161
7162 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7163 {
7164         unsigned long flags;
7165
7166         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7167         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7168
7169         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7170
7171         tg->parent = parent;
7172         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7173         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7174         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7175 }
7176
7177 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7178 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7179 {
7180         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7181         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7182 }
7183
7184 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7185 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7186 {
7187         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7188         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7189 }
7190
7191 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7192 {
7193         unsigned long flags;
7194         int i;
7195
7196         /* end participation in shares distribution */
7197         for_each_possible_cpu(i)
7198                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7199
7200         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7201         list_del_rcu(&tg->list);
7202         list_del_rcu(&tg->siblings);
7203         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7204 }
7205
7206 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7207  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7208  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7209  *      reflect its new group.
7210  */
7211 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7212 {
7213         struct task_group *tg;
7214         int on_rq, running;
7215         unsigned long flags;
7216         struct rq *rq;
7217
7218         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7219
7220         running = task_current(rq, tsk);
7221         on_rq = tsk->on_rq;
7222
7223         if (on_rq)
7224                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7225         if (unlikely(running))
7226                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7227
7228         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgroup_subsys_id,
7229                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7230                           struct task_group, css);
7231         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7232         tsk->sched_task_group = tg;
7233
7234 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7235         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7236                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7237         else
7238 #endif
7239                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7240
7241         if (unlikely(running))
7242                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7243         if (on_rq)
7244                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7245
7246         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7247 }
7248 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7249
7250 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7251 /*
7252  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7253  */
7254 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7255
7256 /* Must be called with tasklist_lock held */
7257 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7258 {
7259         struct task_struct *g, *p;
7260
7261         do_each_thread(g, p) {
7262                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7263                         return 1;
7264         } while_each_thread(g, p);
7265
7266         return 0;
7267 }
7268
7269 struct rt_schedulable_data {
7270         struct task_group *tg;
7271         u64 rt_period;
7272         u64 rt_runtime;
7273 };
7274
7275 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7276 {
7277         struct rt_schedulable_data *d = data;
7278         struct task_group *child;
7279         unsigned long total, sum = 0;
7280         u64 period, runtime;
7281
7282         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7283         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7284
7285         if (tg == d->tg) {
7286                 period = d->rt_period;
7287                 runtime = d->rt_runtime;
7288         }
7289
7290         /*
7291          * Cannot have more runtime than the period.
7292          */
7293         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7294                 return -EINVAL;
7295
7296         /*
7297          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7298          */
7299         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7300                 return -EBUSY;
7301
7302         total = to_ratio(period, runtime);
7303
7304         /*
7305          * Nobody can have more than the global setting allows.
7306          */
7307         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7308                 return -EINVAL;
7309
7310         /*
7311          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7312          */
7313         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7314                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7315                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7316
7317                 if (child == d->tg) {
7318                         period = d->rt_period;
7319                         runtime = d->rt_runtime;
7320                 }
7321
7322                 sum += to_ratio(period, runtime);
7323         }
7324
7325         if (sum > total)
7326                 return -EINVAL;
7327
7328         return 0;
7329 }
7330
7331 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7332 {
7333         int ret;
7334
7335         struct rt_schedulable_data data = {
7336                 .tg = tg,
7337                 .rt_period = period,
7338                 .rt_runtime = runtime,
7339         };
7340
7341         rcu_read_lock();
7342         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7343         rcu_read_unlock();
7344
7345         return ret;
7346 }
7347
7348 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7349                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7350 {
7351         int i, err = 0;
7352
7353         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7354         read_lock(&tasklist_lock);
7355         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7356         if (err)
7357                 goto unlock;
7358
7359         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7360         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7361         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7362
7363         for_each_possible_cpu(i) {
7364                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7365
7366                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7367                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7368                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7369         }
7370         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7371 unlock:
7372         read_unlock(&tasklist_lock);
7373         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7374
7375         return err;
7376 }
7377
7378 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7379 {
7380         u64 rt_runtime, rt_period;
7381
7382         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7383         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7384         if (rt_runtime_us < 0)
7385                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7386
7387         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7388 }
7389
7390 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7391 {
7392         u64 rt_runtime_us;
7393
7394         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7395                 return -1;
7396
7397         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7398         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7399         return rt_runtime_us;
7400 }
7401
7402 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7403 {
7404         u64 rt_runtime, rt_period;
7405
7406         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7407         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7408
7409         if (rt_period == 0)
7410                 return -EINVAL;
7411
7412         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7413 }
7414
7415 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7416 {
7417         u64 rt_period_us;
7418
7419         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7420         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7421         return rt_period_us;
7422 }
7423 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7424
7425 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7426 static int sched_rt_global_constraints(void)
7427 {
7428         int ret = 0;
7429
7430         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7431         read_lock(&tasklist_lock);
7432         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7433         read_unlock(&tasklist_lock);
7434         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7435
7436         return ret;
7437 }
7438
7439 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7440 {
7441         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7442         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7443                 return 0;
7444
7445         return 1;
7446 }
7447
7448 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7449 static int sched_rt_global_constraints(void)
7450 {
7451         unsigned long flags;
7452         int i, ret = 0;
7453
7454         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7455         for_each_possible_cpu(i) {
7456                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7457
7458                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7459                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7460                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7461         }
7462         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7463
7464         return ret;
7465 }
7466 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7467
7468 static int sched_dl_global_constraints(void)
7469 {
7470         u64 runtime = global_rt_runtime();
7471         u64 period = global_rt_period();
7472         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7473         int cpu, ret = 0;
7474         unsigned long flags;
7475
7476         /*
7477          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7478          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7479          * any of the root_domains.
7480          *
7481          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7482          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7483          * solutions is welcome!
7484          */
7485         for_each_possible_cpu(cpu) {
7486                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7487
7488                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7489                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7490                         ret = -EBUSY;
7491                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7492
7493                 if (ret)
7494                         break;
7495         }
7496
7497         return ret;
7498 }
7499
7500 static void sched_dl_do_global(void)
7501 {
7502         u64 new_bw = -1;
7503         int cpu;
7504         unsigned long flags;
7505
7506         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7507         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7508
7509         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7510                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7511
7512         /*
7513          * FIXME: As above...
7514          */
7515         for_each_possible_cpu(cpu) {
7516                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7517
7518                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7519                 dl_b->bw = new_bw;
7520                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7521         }
7522 }
7523
7524 static int sched_rt_global_validate(void)
7525 {
7526         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7527                 return -EINVAL;
7528
7529         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7530                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7531                 return -EINVAL;
7532
7533         return 0;
7534 }
7535
7536 static void sched_rt_do_global(void)
7537 {
7538         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7539         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7540 }
7541
7542 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7543                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7544                 loff_t *ppos)
7545 {
7546         int old_period, old_runtime;
7547         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7548         int ret;
7549
7550         mutex_lock(&mutex);
7551         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7552         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7553
7554         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7555
7556         if (!ret && write) {
7557                 ret = sched_rt_global_validate();
7558                 if (ret)
7559                         goto undo;
7560
7561                 ret = sched_rt_global_constraints();
7562                 if (ret)
7563                         goto undo;
7564
7565                 ret = sched_dl_global_constraints();
7566                 if (ret)
7567                         goto undo;
7568
7569                 sched_rt_do_global();
7570                 sched_dl_do_global();
7571         }
7572         if (0) {
7573 undo:
7574                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7575                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7576         }
7577         mutex_unlock(&mutex);
7578
7579         return ret;
7580 }
7581
7582 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7583                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7584                 loff_t *ppos)
7585 {
7586         int ret;
7587         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7588
7589         mutex_lock(&mutex);
7590         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7591         /* make sure that internally we keep jiffies */
7592         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7593         if (!ret && write) {
7594                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7595                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7596         }
7597         mutex_unlock(&mutex);
7598         return ret;
7599 }
7600
7601 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7602
7603 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7604 {
7605         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7606 }
7607
7608 static struct cgroup_subsys_state *
7609 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7610 {
7611         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7612         struct task_group *tg;
7613
7614         if (!parent) {
7615                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7616                 return &root_task_group.css;
7617         }
7618
7619         tg = sched_create_group(parent);
7620         if (IS_ERR(tg))
7621                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7622
7623         return &tg->css;
7624 }
7625
7626 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7627 {
7628         struct task_group *tg = css_tg(css);
7629         struct task_group *parent = css_tg(css_parent(css));
7630
7631         if (parent)
7632                 sched_online_group(tg, parent);
7633         return 0;
7634 }
7635
7636 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7637 {
7638         struct task_group *tg = css_tg(css);
7639
7640         sched_destroy_group(tg);
7641 }
7642
7643 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7644 {
7645         struct task_group *tg = css_tg(css);
7646
7647         sched_offline_group(tg);
7648 }
7649
7650 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7651                                  struct cgroup_taskset *tset)
7652 {
7653         struct task_struct *task;
7654
7655         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
7656 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7657                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7658                         return -EINVAL;
7659 #else
7660                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7661                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7662                         return -EINVAL;
7663 #endif
7664         }
7665         return 0;
7666 }
7667
7668 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7669                               struct cgroup_taskset *tset)
7670 {
7671         struct task_struct *task;
7672
7673         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
7674                 sched_move_task(task);
7675 }
7676
7677 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7678                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7679                             struct task_struct *task)
7680 {
7681         /*
7682          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7683          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7684          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7685          */
7686         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7687                 return;
7688
7689         sched_move_task(task);
7690 }
7691
7692 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7693 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7694                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7695 {
7696         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7697 }
7698
7699 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7700                                struct cftype *cft)
7701 {
7702         struct task_group *tg = css_tg(css);
7703
7704         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7705 }
7706
7707 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7708 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7709
7710 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7711 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7712
7713 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7714
7715 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7716 {
7717         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7718         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7719
7720         if (tg == &root_task_group)
7721                 return -EINVAL;
7722
7723         /*
7724          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7725          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7726          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7727          */
7728         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7729                 return -EINVAL;
7730
7731         /*
7732          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7733          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7734          * feasibility.
7735          */
7736         if (period > max_cfs_quota_period)
7737                 return -EINVAL;
7738
7739         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7740         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7741         if (ret)
7742                 goto out_unlock;
7743
7744         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7745         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7746         /*
7747          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7748          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7749          */
7750         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7751                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7752         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7753         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7754         cfs_b->quota = quota;
7755
7756         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7757         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7758         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7759                 /* force a reprogram */
7760                 cfs_b->timer_active = 0;
7761                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
7762         }
7763         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7764
7765         for_each_possible_cpu(i) {
7766                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7767                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7768
7769                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7770                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7771                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7772
7773                 if (cfs_rq->throttled)
7774                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7775                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7776         }
7777         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7778                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7779 out_unlock:
7780         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7781
7782         return ret;
7783 }
7784
7785 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7786 {
7787         u64 quota, period;
7788
7789         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7790         if (cfs_quota_us < 0)
7791                 quota = RUNTIME_INF;
7792         else
7793                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7794
7795         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7796 }
7797
7798 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7799 {
7800         u64 quota_us;
7801
7802         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7803                 return -1;
7804
7805         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7806         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7807
7808         return quota_us;
7809 }
7810
7811 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7812 {
7813         u64 quota, period;
7814
7815         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7816         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7817
7818         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7819 }
7820
7821 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7822 {
7823         u64 cfs_period_us;
7824
7825         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7826         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7827
7828         return cfs_period_us;
7829 }
7830
7831 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7832                                   struct cftype *cft)
7833 {
7834         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7835 }
7836
7837 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7838                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7839 {
7840         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7841 }
7842
7843 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7844                                    struct cftype *cft)
7845 {
7846         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7847 }
7848
7849 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7850                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7851 {
7852         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7853 }
7854
7855 struct cfs_schedulable_data {
7856         struct task_group *tg;
7857         u64 period, quota;
7858 };
7859
7860 /*
7861  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7862  * note: units are usecs
7863  */
7864 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7865                                struct cfs_schedulable_data *d)
7866 {
7867         u64 quota, period;
7868
7869         if (tg == d->tg) {
7870                 period = d->period;
7871                 quota = d->quota;
7872         } else {
7873                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7874                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7875         }
7876
7877         /* note: these should typically be equivalent */
7878         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7879                 return RUNTIME_INF;
7880
7881         return to_ratio(period, quota);
7882 }
7883
7884 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7885 {
7886         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7887         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7888         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7889
7890         if (!tg->parent) {
7891                 quota = RUNTIME_INF;
7892         } else {
7893                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7894
7895                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7896                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7897
7898                 /*
7899                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7900                  * limit is set
7901                  */
7902                 if (quota == RUNTIME_INF)
7903                         quota = parent_quota;
7904                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7905                         return -EINVAL;
7906         }
7907         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7908
7909         return 0;
7910 }
7911
7912 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7913 {
7914         int ret;
7915         struct cfs_schedulable_data data = {
7916                 .tg = tg,
7917                 .period = period,
7918                 .quota = quota,
7919         };
7920
7921         if (quota != RUNTIME_INF) {
7922                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
7923                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
7924         }
7925
7926         rcu_read_lock();
7927         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
7928         rcu_read_unlock();
7929
7930         return ret;
7931 }
7932
7933 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
7934 {
7935         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
7936         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7937
7938         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
7939         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
7940         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
7941
7942         return 0;
7943 }
7944 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
7945 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7946
7947 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7948 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
7949                                 struct cftype *cft, s64 val)
7950 {
7951         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
7952 }
7953
7954 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7955                                struct cftype *cft)
7956 {
7957         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
7958 }
7959
7960 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7961                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
7962 {
7963         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
7964 }
7965
7966 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
7967                                    struct cftype *cft)
7968 {
7969         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
7970 }
7971 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7972
7973 static struct cftype cpu_files[] = {
7974 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7975         {
7976                 .name = "shares",
7977                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
7978                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
7979         },
7980 #endif
7981 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7982         {
7983                 .name = "cfs_quota_us",
7984                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
7985                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
7986         },
7987         {
7988                 .name = "cfs_period_us",
7989                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
7990                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
7991         },
7992         {
7993                 .name = "stat",
7994                 .seq_show = cpu_stats_show,
7995         },
7996 #endif
7997 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7998         {
7999                 .name = "rt_runtime_us",
8000                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8001                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8002         },
8003         {
8004                 .name = "rt_period_us",
8005                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8006                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8007         },
8008 #endif
8009         { }     /* terminate */
8010 };
8011
8012 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8013         .name           = "cpu",
8014         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8015         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8016         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8017         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8018         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8019         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8020         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8021         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8022         .base_cftypes   = cpu_files,
8023         .early_init     = 1,
8024 };
8025
8026 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8027
8028 void dump_cpu_task(int cpu)
8029 {
8030         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8031         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8032 }