fixup! sched/fair: jump to max OPP when crossing UP threshold
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
168 }
169
170 static void sched_feat_enable(int i)
171 {
172         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
173 }
174 #else
175 static void sched_feat_disable(int i) { };
176 static void sched_feat_enable(int i) { };
177 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
178
179 static int sched_feat_set(char *cmp)
180 {
181         int i;
182         int neg = 0;
183
184         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
185                 neg = 1;
186                 cmp += 3;
187         }
188
189         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
190                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
191                         if (neg) {
192                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
193                                 sched_feat_disable(i);
194                         } else {
195                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
196                                 sched_feat_enable(i);
197                         }
198                         break;
199                 }
200         }
201
202         return i;
203 }
204
205 static ssize_t
206 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
207                 size_t cnt, loff_t *ppos)
208 {
209         char buf[64];
210         char *cmp;
211         int i;
212         struct inode *inode;
213
214         if (cnt > 63)
215                 cnt = 63;
216
217         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
218                 return -EFAULT;
219
220         buf[cnt] = 0;
221         cmp = strstrip(buf);
222
223         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
224         inode = file_inode(filp);
225         mutex_lock(&inode->i_mutex);
226         i = sched_feat_set(cmp);
227         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
264
265 /*
266  * period over which we average the RT time consumption, measured
267  * in ms.
268  *
269  * default: 1s
270  */
271 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
272
273 /*
274  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
275  * default: 1s
276  */
277 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
278
279 __read_mostly int scheduler_running;
280
281 /*
282  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
283  * default: 0.95s
284  */
285 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
286
287 /* cpus with isolated domains */
288 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
289
290 /*
291  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
292  */
293 static struct rq *this_rq_lock(void)
294         __acquires(rq->lock)
295 {
296         struct rq *rq;
297
298         local_irq_disable();
299         rq = this_rq();
300         raw_spin_lock(&rq->lock);
301
302         return rq;
303 }
304
305 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
306 /*
307  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
308  */
309
310 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
311 {
312         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
313                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
314 }
315
316 /*
317  * High-resolution timer tick.
318  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
319  */
320 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
321 {
322         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
323
324         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
325
326         raw_spin_lock(&rq->lock);
327         update_rq_clock(rq);
328         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
329         raw_spin_unlock(&rq->lock);
330
331         return HRTIMER_NORESTART;
332 }
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335
336 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
337 {
338         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
339
340         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
341 }
342
343 /*
344  * called from hardirq (IPI) context
345  */
346 static void __hrtick_start(void *arg)
347 {
348         struct rq *rq = arg;
349
350         raw_spin_lock(&rq->lock);
351         __hrtick_restart(rq);
352         rq->hrtick_csd_pending = 0;
353         raw_spin_unlock(&rq->lock);
354 }
355
356 /*
357  * Called to set the hrtick timer state.
358  *
359  * called with rq->lock held and irqs disabled
360  */
361 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
362 {
363         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
364         ktime_t time;
365         s64 delta;
366
367         /*
368          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
369          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
370          */
371         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
372         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
373
374         hrtimer_set_expires(timer, time);
375
376         if (rq == this_rq()) {
377                 __hrtick_restart(rq);
378         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
379                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
380                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
381         }
382 }
383
384 static int
385 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
386 {
387         int cpu = (int)(long)hcpu;
388
389         switch (action) {
390         case CPU_UP_CANCELED:
391         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
392         case CPU_DOWN_PREPARE:
393         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
394         case CPU_DEAD:
395         case CPU_DEAD_FROZEN:
396                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
397                 return NOTIFY_OK;
398         }
399
400         return NOTIFY_DONE;
401 }
402
403 static __init void init_hrtick(void)
404 {
405         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
406 }
407 #else
408 /*
409  * Called to set the hrtick timer state.
410  *
411  * called with rq->lock held and irqs disabled
412  */
413 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
414 {
415         /*
416          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
417          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
418          */
419         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
420         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
421                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
422 }
423
424 static inline void init_hrtick(void)
425 {
426 }
427 #endif /* CONFIG_SMP */
428
429 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
430 {
431 #ifdef CONFIG_SMP
432         rq->hrtick_csd_pending = 0;
433
434         rq->hrtick_csd.flags = 0;
435         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
436         rq->hrtick_csd.info = rq;
437 #endif
438
439         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
440         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
441 }
442 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
443 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
444 {
445 }
446
447 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
448 {
449 }
450
451 static inline void init_hrtick(void)
452 {
453 }
454 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
455
456 /*
457  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
458  */
459 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
460 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
461         for (;;) {                                                      \
462                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
463                 if (__old == __val)                                     \
464                         break;                                          \
465                 __val = __old;                                          \
466         }                                                               \
467         __old;                                                          \
468 })
469
470 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
471 /*
472  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
473  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
474  * spurious IPIs.
475  */
476 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
477 {
478         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
479         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
480 }
481
482 /*
483  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
484  *
485  * If this returns true, then the idle task promises to call
486  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
487  */
488 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
489 {
490         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
491         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
492
493         for (;;) {
494                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
495                         return false;
496                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
497                         return true;
498                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
499                 if (old == val)
500                         break;
501                 val = old;
502         }
503         return true;
504 }
505
506 #else
507 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
508 {
509         set_tsk_need_resched(p);
510         return true;
511 }
512
513 #ifdef CONFIG_SMP
514 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
515 {
516         return false;
517 }
518 #endif
519 #endif
520
521 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
522 {
523         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
524
525         /*
526          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
527          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
528          * wakeup due to that.
529          *
530          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
531          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
532          */
533         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
534                 return;
535
536         get_task_struct(task);
537
538         /*
539          * The head is context local, there can be no concurrency.
540          */
541         *head->lastp = node;
542         head->lastp = &node->next;
543 }
544
545 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
546 {
547         struct wake_q_node *node = head->first;
548
549         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
550                 struct task_struct *task;
551
552                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
553                 BUG_ON(!task);
554                 /* task can safely be re-inserted now */
555                 node = node->next;
556                 task->wake_q.next = NULL;
557
558                 /*
559                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
560                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
561                  */
562                 wake_up_process(task);
563                 put_task_struct(task);
564         }
565 }
566
567 /*
568  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 void resched_curr(struct rq *rq)
575 {
576         struct task_struct *curr = rq->curr;
577         int cpu;
578
579         lockdep_assert_held(&rq->lock);
580
581         if (test_tsk_need_resched(curr))
582                 return;
583
584         cpu = cpu_of(rq);
585
586         if (cpu == smp_processor_id()) {
587                 set_tsk_need_resched(curr);
588                 set_preempt_need_resched();
589                 return;
590         }
591
592         if (set_nr_and_not_polling(curr))
593                 smp_send_reschedule(cpu);
594         else
595                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
596 }
597
598 void resched_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601         unsigned long flags;
602
603         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
604                 return;
605         resched_curr(rq);
606         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
607 }
608
609 #ifdef CONFIG_SMP
610 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
611 /*
612  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
613  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
614  *
615  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
616  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
617  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
618  */
619 int get_nohz_timer_target(void)
620 {
621         int i, cpu = smp_processor_id();
622         struct sched_domain *sd;
623
624         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
625                 return cpu;
626
627         rcu_read_lock();
628         for_each_domain(cpu, sd) {
629                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
630                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
631                                 cpu = i;
632                                 goto unlock;
633                         }
634                 }
635         }
636
637         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
638                 cpu = housekeeping_any_cpu();
639 unlock:
640         rcu_read_unlock();
641         return cpu;
642 }
643 /*
644  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
645  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
646  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
647  * idle system the next event might even be infinite time into the
648  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
649  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
650  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
651  * wheel for the next timer event.
652  */
653 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
654 {
655         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
656
657         if (cpu == smp_processor_id())
658                 return;
659
660         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
661                 smp_send_reschedule(cpu);
662         else
663                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
664 }
665
666 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
667 {
668         /*
669          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
670          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
671          * If needed we can still optimize that later with an
672          * empty IRQ.
673          */
674         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
675                 if (cpu != smp_processor_id() ||
676                     tick_nohz_tick_stopped())
677                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
678                 return true;
679         }
680
681         return false;
682 }
683
684 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
685 {
686         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
687                 wake_up_idle_cpu(cpu);
688 }
689
690 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
691 {
692         int cpu = smp_processor_id();
693
694         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
695                 return false;
696
697         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
698                 return true;
699
700         /*
701          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
702          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
703          */
704         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
705         return false;
706 }
707
708 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
709
710 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
711 {
712         return false;
713 }
714
715 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
716
717 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
718 bool sched_can_stop_tick(void)
719 {
720         /*
721          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
722          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
723          */
724         if (current->policy == SCHED_FIFO)
725                 return true;
726
727         /*
728          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
729          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
730          */
731         if (current->policy == SCHED_RR) {
732                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
733
734                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
735         }
736
737         /*
738          * More than one running task need preemption.
739          * nr_running update is assumed to be visible
740          * after IPI is sent from wakers.
741          */
742         if (this_rq()->nr_running > 1)
743                 return false;
744
745         return true;
746 }
747 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
748
749 void sched_avg_update(struct rq *rq)
750 {
751         s64 period = sched_avg_period();
752
753         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
754                 /*
755                  * Inline assembly required to prevent the compiler
756                  * optimising this loop into a divmod call.
757                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
758                  */
759                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
760                 rq->age_stamp += period;
761                 rq->rt_avg /= 2;
762         }
763 }
764
765 #endif /* CONFIG_SMP */
766
767 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
768                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
769 /*
770  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
771  * node and @up when leaving it for the final time.
772  *
773  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
774  */
775 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
776                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
777 {
778         struct task_group *parent, *child;
779         int ret;
780
781         parent = from;
782
783 down:
784         ret = (*down)(parent, data);
785         if (ret)
786                 goto out;
787         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
788                 parent = child;
789                 goto down;
790
791 up:
792                 continue;
793         }
794         ret = (*up)(parent, data);
795         if (ret || parent == from)
796                 goto out;
797
798         child = parent;
799         parent = parent->parent;
800         if (parent)
801                 goto up;
802 out:
803         return ret;
804 }
805
806 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
807 {
808         return 0;
809 }
810 #endif
811
812 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
813 {
814         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
815         struct load_weight *load = &p->se.load;
816
817         /*
818          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
819          */
820         if (idle_policy(p->policy)) {
821                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
822                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
823                 return;
824         }
825
826         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
827         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
828 }
829
830 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
831 {
832         update_rq_clock(rq);
833         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
834                 sched_info_queued(rq, p);
835         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
836 }
837
838 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
839 {
840         update_rq_clock(rq);
841         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
842                 sched_info_dequeued(rq, p);
843         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
844 }
845
846 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
847 {
848         if (task_contributes_to_load(p))
849                 rq->nr_uninterruptible--;
850
851         enqueue_task(rq, p, flags);
852 }
853
854 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
855 {
856         if (task_contributes_to_load(p))
857                 rq->nr_uninterruptible++;
858
859         dequeue_task(rq, p, flags);
860 }
861
862 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
863 {
864 /*
865  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
866  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
867  */
868 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
869         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
870 #endif
871 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
872         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
873
874         /*
875          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
876          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
877          * {soft,}irq region.
878          *
879          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
880          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
881          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
882          * monotonic.
883          *
884          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
885          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
886          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
887          * atomic ops.
888          */
889         if (irq_delta > delta)
890                 irq_delta = delta;
891
892         rq->prev_irq_time += irq_delta;
893         delta -= irq_delta;
894 #endif
895 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
896         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
897                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
898                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
899
900                 if (unlikely(steal > delta))
901                         steal = delta;
902
903                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
904                 delta -= steal;
905         }
906 #endif
907
908         rq->clock_task += delta;
909
910 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
911         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
912                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
913 #endif
914 }
915
916 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
917 {
918         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
919         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
920
921         if (stop) {
922                 /*
923                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
924                  * userspace knows about and won't get confused about.
925                  *
926                  * Also, it will make PI more or less work without too
927                  * much confusion -- but then, stop work should not
928                  * rely on PI working anyway.
929                  */
930                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
931
932                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
933         }
934
935         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
936
937         if (old_stop) {
938                 /*
939                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
940                  * it can die in pieces.
941                  */
942                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
943         }
944 }
945
946 /*
947  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
948  */
949 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
950 {
951         return p->static_prio;
952 }
953
954 /*
955  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
956  * without taking RT-inheritance into account. Might be
957  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
958  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
959  * estimator recalculates.
960  */
961 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
962 {
963         int prio;
964
965         if (task_has_dl_policy(p))
966                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
967         else if (task_has_rt_policy(p))
968                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
969         else
970                 prio = __normal_prio(p);
971         return prio;
972 }
973
974 /*
975  * Calculate the current priority, i.e. the priority
976  * taken into account by the scheduler. This value might
977  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
978  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
979  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
980  */
981 static int effective_prio(struct task_struct *p)
982 {
983         p->normal_prio = normal_prio(p);
984         /*
985          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
986          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
987          * to the normal priority:
988          */
989         if (!rt_prio(p->prio))
990                 return p->normal_prio;
991         return p->prio;
992 }
993
994 /**
995  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
996  * @p: the task in question.
997  *
998  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
999  */
1000 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1001 {
1002         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1003 }
1004
1005 /*
1006  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1007  * use the balance_callback list if you want balancing.
1008  *
1009  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1010  * balance_callback().
1011  */
1012 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1013                                        const struct sched_class *prev_class,
1014                                        int oldprio)
1015 {
1016         if (prev_class != p->sched_class) {
1017                 if (prev_class->switched_from)
1018                         prev_class->switched_from(rq, p);
1019
1020                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1021         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1022                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1023 }
1024
1025 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1026 {
1027         const struct sched_class *class;
1028
1029         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1030                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1031         } else {
1032                 for_each_class(class) {
1033                         if (class == rq->curr->sched_class)
1034                                 break;
1035                         if (class == p->sched_class) {
1036                                 resched_curr(rq);
1037                                 break;
1038                         }
1039                 }
1040         }
1041
1042         /*
1043          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1044          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1045          */
1046         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1047                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1048 }
1049
1050 #ifdef CONFIG_SMP
1051 /*
1052  * This is how migration works:
1053  *
1054  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1055  *    stop_one_cpu().
1056  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1057  *    off the CPU)
1058  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1059  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1060  *    it and puts it into the right queue.
1061  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1062  *    is done.
1063  */
1064
1065 /*
1066  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1067  *
1068  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1069  */
1070 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1071 {
1072         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1073
1074         dequeue_task(rq, p, 0);
1075         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1076         set_task_cpu(p, new_cpu);
1077         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1078
1079         rq = cpu_rq(new_cpu);
1080
1081         raw_spin_lock(&rq->lock);
1082         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1083         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1084         enqueue_task(rq, p, 0);
1085         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1086
1087         return rq;
1088 }
1089
1090 struct migration_arg {
1091         struct task_struct *task;
1092         int dest_cpu;
1093 };
1094
1095 /*
1096  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1097  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1098  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1099  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1100  *
1101  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1102  * as the task is no longer on this CPU.
1103  */
1104 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1105 {
1106         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1107                 return rq;
1108
1109         /* Affinity changed (again). */
1110         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1111                 return rq;
1112
1113         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1114
1115         return rq;
1116 }
1117
1118 /*
1119  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1120  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1121  * 'pushing' onto another runqueue.
1122  */
1123 static int migration_cpu_stop(void *data)
1124 {
1125         struct migration_arg *arg = data;
1126         struct task_struct *p = arg->task;
1127         struct rq *rq = this_rq();
1128
1129         /*
1130          * The original target cpu might have gone down and we might
1131          * be on another cpu but it doesn't matter.
1132          */
1133         local_irq_disable();
1134         /*
1135          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1136          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1137          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1138          */
1139         sched_ttwu_pending();
1140
1141         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1142         raw_spin_lock(&rq->lock);
1143         /*
1144          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1145          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1146          * we're holding p->pi_lock.
1147          */
1148         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1149                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1150         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1151         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1152
1153         local_irq_enable();
1154         return 0;
1155 }
1156
1157 /*
1158  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1159  * actually call this function.
1160  */
1161 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1162 {
1163         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1164         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1165 }
1166
1167 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1168 {
1169         struct rq *rq = task_rq(p);
1170         bool queued, running;
1171
1172         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1173
1174         queued = task_on_rq_queued(p);
1175         running = task_current(rq, p);
1176
1177         if (queued) {
1178                 /*
1179                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1180                  * holding rq->lock.
1181                  */
1182                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1183                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1184         }
1185         if (running)
1186                 put_prev_task(rq, p);
1187
1188         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1189
1190         if (running)
1191                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1192         if (queued)
1193                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1198  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1199  * is removed from the allowed bitmask.
1200  *
1201  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1202  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1203  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1204  */
1205 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1206                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1207 {
1208         unsigned long flags;
1209         struct rq *rq;
1210         unsigned int dest_cpu;
1211         int ret = 0;
1212
1213         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1214
1215         /*
1216          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1217          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1218          */
1219         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1220                 ret = -EINVAL;
1221                 goto out;
1222         }
1223
1224         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1225                 goto out;
1226
1227         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1228                 ret = -EINVAL;
1229                 goto out;
1230         }
1231
1232         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1233
1234         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1235         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1236                 goto out;
1237
1238         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1239         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1240                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1241                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1242                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1243                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1244                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1245                 return 0;
1246         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1247                 /*
1248                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1249                  * afterwards anyway.
1250                  */
1251                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1252                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1253                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1254         }
1255 out:
1256         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1257
1258         return ret;
1259 }
1260
1261 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1262 {
1263         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1264 }
1265 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1266
1267 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1268 {
1269 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1270         /*
1271          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1272          * ttwu() will sort out the placement.
1273          */
1274         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1275                         !p->on_rq);
1276
1277 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1278         /*
1279          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1280          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1281          *
1282          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1283          * see task_group().
1284          *
1285          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1286          * task_rq_lock().
1287          */
1288         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1289                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1290 #endif
1291 #endif
1292
1293         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1294
1295         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1296                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1297                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1298                 p->se.nr_migrations++;
1299                 perf_event_task_migrate(p);
1300         }
1301
1302         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1303 }
1304
1305 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1306 {
1307         if (task_on_rq_queued(p)) {
1308                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1309
1310                 src_rq = task_rq(p);
1311                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1312
1313                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1314                 set_task_cpu(p, cpu);
1315                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1316                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1317         } else {
1318                 /*
1319                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1320                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1321                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1322                  */
1323                 p->wake_cpu = cpu;
1324         }
1325 }
1326
1327 struct migration_swap_arg {
1328         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1329         int src_cpu, dst_cpu;
1330 };
1331
1332 static int migrate_swap_stop(void *data)
1333 {
1334         struct migration_swap_arg *arg = data;
1335         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1336         int ret = -EAGAIN;
1337
1338         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1339                 return -EAGAIN;
1340
1341         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1342         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1343
1344         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1345                         &arg->dst_task->pi_lock);
1346         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1347
1348         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1349                 goto unlock;
1350
1351         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1352                 goto unlock;
1353
1354         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1355                 goto unlock;
1356
1357         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1358                 goto unlock;
1359
1360         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1361         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1362
1363         ret = 0;
1364
1365 unlock:
1366         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1367         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1368         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1369
1370         return ret;
1371 }
1372
1373 /*
1374  * Cross migrate two tasks
1375  */
1376 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1377 {
1378         struct migration_swap_arg arg;
1379         int ret = -EINVAL;
1380
1381         arg = (struct migration_swap_arg){
1382                 .src_task = cur,
1383                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1384                 .dst_task = p,
1385                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1386         };
1387
1388         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1389                 goto out;
1390
1391         /*
1392          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1393          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1394          */
1395         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1396                 goto out;
1397
1398         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1399                 goto out;
1400
1401         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1402                 goto out;
1403
1404         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1405         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1406
1407 out:
1408         return ret;
1409 }
1410
1411 /*
1412  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1413  *
1414  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1415  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1416  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1417  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1418  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1419  * @p has remained unscheduled the whole time.
1420  *
1421  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1422  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1423  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1424  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1425  * waiting to become inactive.
1426  */
1427 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1428 {
1429         unsigned long flags;
1430         int running, queued;
1431         unsigned long ncsw;
1432         struct rq *rq;
1433
1434         for (;;) {
1435                 /*
1436                  * We do the initial early heuristics without holding
1437                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1438                  * the runqueue lock when things look like they will
1439                  * work out!
1440                  */
1441                 rq = task_rq(p);
1442
1443                 /*
1444                  * If the task is actively running on another CPU
1445                  * still, just relax and busy-wait without holding
1446                  * any locks.
1447                  *
1448                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1449                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1450                  * But we don't care, since "task_running()" will
1451                  * return false if the runqueue has changed and p
1452                  * is actually now running somewhere else!
1453                  */
1454                 while (task_running(rq, p)) {
1455                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1456                                 return 0;
1457                         cpu_relax();
1458                 }
1459
1460                 /*
1461                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1462                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1463                  * just go back and repeat.
1464                  */
1465                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1466                 trace_sched_wait_task(p);
1467                 running = task_running(rq, p);
1468                 queued = task_on_rq_queued(p);
1469                 ncsw = 0;
1470                 if (!match_state || p->state == match_state)
1471                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1472                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1473
1474                 /*
1475                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1476                  */
1477                 if (unlikely(!ncsw))
1478                         break;
1479
1480                 /*
1481                  * Was it really running after all now that we
1482                  * checked with the proper locks actually held?
1483                  *
1484                  * Oops. Go back and try again..
1485                  */
1486                 if (unlikely(running)) {
1487                         cpu_relax();
1488                         continue;
1489                 }
1490
1491                 /*
1492                  * It's not enough that it's not actively running,
1493                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1494                  * preempted!
1495                  *
1496                  * So if it was still runnable (but just not actively
1497                  * running right now), it's preempted, and we should
1498                  * yield - it could be a while.
1499                  */
1500                 if (unlikely(queued)) {
1501                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1502
1503                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1504                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1505                         continue;
1506                 }
1507
1508                 /*
1509                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1510                  * runnable, which means that it will never become
1511                  * running in the future either. We're all done!
1512                  */
1513                 break;
1514         }
1515
1516         return ncsw;
1517 }
1518
1519 /***
1520  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1521  * @p: the to-be-kicked thread
1522  *
1523  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1524  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1525  *
1526  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1527  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1528  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1529  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1530  * achieved as well.
1531  */
1532 void kick_process(struct task_struct *p)
1533 {
1534         int cpu;
1535
1536         preempt_disable();
1537         cpu = task_cpu(p);
1538         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1539                 smp_send_reschedule(cpu);
1540         preempt_enable();
1541 }
1542 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1543
1544 /*
1545  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1546  */
1547 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1548 {
1549         int nid = cpu_to_node(cpu);
1550         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1551         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1552         int dest_cpu;
1553
1554         /*
1555          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1556          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1557          * select the cpu on the other node.
1558          */
1559         if (nid != -1) {
1560                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1561
1562                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1563                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1564                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1565                                 continue;
1566                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1567                                 continue;
1568                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1569                                 return dest_cpu;
1570                 }
1571         }
1572
1573         for (;;) {
1574                 /* Any allowed, online CPU? */
1575                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1576                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1577                                 continue;
1578                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1579                                 continue;
1580                         goto out;
1581                 }
1582
1583                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1584                 switch (state) {
1585                 case cpuset:
1586                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1587                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1588                                 state = possible;
1589                                 break;
1590                         }
1591                         /* fall-through */
1592                 case possible:
1593                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1594                         state = fail;
1595                         break;
1596
1597                 case fail:
1598                         BUG();
1599                         break;
1600                 }
1601         }
1602
1603 out:
1604         if (state != cpuset) {
1605                 /*
1606                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1607                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1608                  * leave kernel.
1609                  */
1610                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1611                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1612                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1613                 }
1614         }
1615
1616         return dest_cpu;
1617 }
1618
1619 /*
1620  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1621  */
1622 static inline
1623 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1624 {
1625         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1626
1627         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1628                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1629
1630         /*
1631          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1632          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1633          * cpu.
1634          *
1635          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1636          *
1637          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1638          *   not worry about this generic constraint ]
1639          */
1640         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1641                      !cpu_online(cpu)))
1642                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1643
1644         return cpu;
1645 }
1646
1647 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1648 {
1649         s64 diff = sample - *avg;
1650         *avg += diff >> 3;
1651 }
1652
1653 #else
1654
1655 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1656                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1657 {
1658         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1659 }
1660
1661 #endif /* CONFIG_SMP */
1662
1663 static void
1664 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1665 {
1666 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1667         struct rq *rq = this_rq();
1668
1669 #ifdef CONFIG_SMP
1670         int this_cpu = smp_processor_id();
1671
1672         if (cpu == this_cpu) {
1673                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1674                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1675         } else {
1676                 struct sched_domain *sd;
1677
1678                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1679                 rcu_read_lock();
1680                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1681                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1682                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1683                                 break;
1684                         }
1685                 }
1686                 rcu_read_unlock();
1687         }
1688
1689         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1690                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1691
1692 #endif /* CONFIG_SMP */
1693
1694         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1695         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1696
1697         if (wake_flags & WF_SYNC)
1698                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1699
1700 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1701 }
1702
1703 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1704 {
1705         activate_task(rq, p, en_flags);
1706         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1707
1708         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1709         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1710                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1711 }
1712
1713 /*
1714  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1715  */
1716 static void
1717 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1718 {
1719         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1720         p->state = TASK_RUNNING;
1721         trace_sched_wakeup(p);
1722
1723 #ifdef CONFIG_SMP
1724         if (p->sched_class->task_woken) {
1725                 /*
1726                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1727                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1728                  */
1729                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1730                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1731                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1732         }
1733
1734         if (rq->idle_stamp) {
1735                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1736                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1737
1738                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1739
1740                 if (rq->avg_idle > max)
1741                         rq->avg_idle = max;
1742
1743                 rq->idle_stamp = 0;
1744         }
1745 #endif
1746 }
1747
1748 static void
1749 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1750 {
1751         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1752
1753 #ifdef CONFIG_SMP
1754         if (p->sched_contributes_to_load)
1755                 rq->nr_uninterruptible--;
1756 #endif
1757
1758         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1759         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1760 }
1761
1762 /*
1763  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1764  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1765  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1766  * the task is still ->on_rq.
1767  */
1768 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1769 {
1770         struct rq *rq;
1771         int ret = 0;
1772
1773         rq = __task_rq_lock(p);
1774         if (task_on_rq_queued(p)) {
1775                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1776                 update_rq_clock(rq);
1777                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1778                 ret = 1;
1779         }
1780         __task_rq_unlock(rq);
1781
1782         return ret;
1783 }
1784
1785 #ifdef CONFIG_SMP
1786 void sched_ttwu_pending(void)
1787 {
1788         struct rq *rq = this_rq();
1789         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1790         struct task_struct *p;
1791         unsigned long flags;
1792
1793         if (!llist)
1794                 return;
1795
1796         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1797         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1798
1799         while (llist) {
1800                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1801                 llist = llist_next(llist);
1802                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1803         }
1804
1805         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1806         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1807 }
1808
1809 void scheduler_ipi(void)
1810 {
1811         /*
1812          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1813          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1814          * this IPI.
1815          */
1816         preempt_fold_need_resched();
1817
1818         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1819                 return;
1820
1821         /*
1822          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1823          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1824          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1825          * we do call them.
1826          *
1827          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1828          * properly.
1829          *
1830          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1831          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1832          * somewhat pessimize the simple resched case.
1833          */
1834         irq_enter();
1835         sched_ttwu_pending();
1836
1837         /*
1838          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1839          */
1840         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1841                 this_rq()->idle_balance = 1;
1842                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1843         }
1844         irq_exit();
1845 }
1846
1847 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1848 {
1849         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1850
1851         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1852                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1853                         smp_send_reschedule(cpu);
1854                 else
1855                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1856         }
1857 }
1858
1859 void wake_up_if_idle(int cpu)
1860 {
1861         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1862         unsigned long flags;
1863
1864         rcu_read_lock();
1865
1866         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1867                 goto out;
1868
1869         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1870                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1871         } else {
1872                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1873                 if (is_idle_task(rq->curr))
1874                         smp_send_reschedule(cpu);
1875                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1876                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1877         }
1878
1879 out:
1880         rcu_read_unlock();
1881 }
1882
1883 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1884 {
1885         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1886 }
1887 #endif /* CONFIG_SMP */
1888
1889 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1890 {
1891         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1892
1893 #if defined(CONFIG_SMP)
1894         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1895                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1896                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1897                 return;
1898         }
1899 #endif
1900
1901         raw_spin_lock(&rq->lock);
1902         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1903         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1904         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1905         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1906 }
1907
1908 /**
1909  * try_to_wake_up - wake up a thread
1910  * @p: the thread to be awakened
1911  * @state: the mask of task states that can be woken
1912  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1913  *
1914  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1915  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1916  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1917  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1918  * runnable without the overhead of this.
1919  *
1920  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1921  * or @state didn't match @p's state.
1922  */
1923 static int
1924 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1925 {
1926         unsigned long flags;
1927         int cpu, success = 0;
1928
1929         /*
1930          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1931          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1932          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1933          * set_current_state() the waiting thread does.
1934          */
1935         smp_mb__before_spinlock();
1936         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1937         if (!(p->state & state))
1938                 goto out;
1939
1940         trace_sched_waking(p);
1941
1942         success = 1; /* we're going to change ->state */
1943         cpu = task_cpu(p);
1944
1945         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1946                 goto stat;
1947
1948 #ifdef CONFIG_SMP
1949         /*
1950          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1951          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1952          *
1953          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
1954          * from the runqueue.
1955          *
1956          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
1957          *      UNLOCK rq->lock
1958          *                      RMB
1959          *      LOCK   rq->lock
1960          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
1961          *
1962          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
1963          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
1964          * task, the second putting it to sleep.
1965          */
1966         smp_rmb();
1967
1968         /*
1969          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1970          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1971          */
1972         while (p->on_cpu)
1973                 cpu_relax();
1974         /*
1975          * Combined with the control dependency above, we have an effective
1976          * smp_load_acquire() without the need for full barriers.
1977          *
1978          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
1979          *
1980          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
1981          * their previous state and preserve Program Order.
1982          */
1983         smp_rmb();
1984
1985         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1986         p->state = TASK_WAKING;
1987
1988         if (p->sched_class->task_waking)
1989                 p->sched_class->task_waking(p);
1990
1991         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1992         if (task_cpu(p) != cpu) {
1993                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1994                 set_task_cpu(p, cpu);
1995         }
1996 #endif /* CONFIG_SMP */
1997
1998         ttwu_queue(p, cpu);
1999 stat:
2000         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2001 out:
2002         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2003
2004         return success;
2005 }
2006
2007 /**
2008  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2009  * @p: the thread to be awakened
2010  *
2011  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2012  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2013  * the current task.
2014  */
2015 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2016 {
2017         struct rq *rq = task_rq(p);
2018
2019         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2020             WARN_ON_ONCE(p == current))
2021                 return;
2022
2023         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2024
2025         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2026                 /*
2027                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2028                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2029                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2030                  * not yet picked a replacement task.
2031                  */
2032                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2033                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2034                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2035                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2036                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2037         }
2038
2039         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2040                 goto out;
2041
2042         trace_sched_waking(p);
2043
2044         if (!task_on_rq_queued(p))
2045                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2046
2047         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2048         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2049 out:
2050         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2051 }
2052
2053 /**
2054  * wake_up_process - Wake up a specific process
2055  * @p: The process to be woken up.
2056  *
2057  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2058  * processes.
2059  *
2060  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2061  *
2062  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2063  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2064  */
2065 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2066 {
2067         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2068 }
2069 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2070
2071 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2072 {
2073         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2074 }
2075
2076 /*
2077  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2078  */
2079 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2080 {
2081         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2082
2083         dl_se->dl_runtime = 0;
2084         dl_se->dl_deadline = 0;
2085         dl_se->dl_period = 0;
2086         dl_se->flags = 0;
2087         dl_se->dl_bw = 0;
2088
2089         dl_se->dl_throttled = 0;
2090         dl_se->dl_new = 1;
2091         dl_se->dl_yielded = 0;
2092 }
2093
2094 /*
2095  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2096  * p is forked by current.
2097  *
2098  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2099  */
2100 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2101 {
2102         p->on_rq                        = 0;
2103
2104         p->se.on_rq                     = 0;
2105         p->se.exec_start                = 0;
2106         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2107         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2108         p->se.nr_migrations             = 0;
2109         p->se.vruntime                  = 0;
2110         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2111
2112 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2113         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2114 #endif
2115
2116         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2117         init_dl_task_timer(&p->dl);
2118         __dl_clear_params(p);
2119
2120         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2121
2122 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2123         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2124 #endif
2125
2126 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2127         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2128                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2129                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2130         }
2131
2132         if (clone_flags & CLONE_VM)
2133                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2134         else
2135                 p->numa_preferred_nid = -1;
2136
2137         p->node_stamp = 0ULL;
2138         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2139         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2140         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2141         p->numa_faults = NULL;
2142         p->last_task_numa_placement = 0;
2143         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2144
2145         p->numa_group = NULL;
2146 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2147 }
2148
2149 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2150
2151 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2152
2153 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2154 {
2155         if (enabled)
2156                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2157         else
2158                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2159 }
2160
2161 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2162 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2163                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2164 {
2165         struct ctl_table t;
2166         int err;
2167         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2168
2169         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2170                 return -EPERM;
2171
2172         t = *table;
2173         t.data = &state;
2174         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2175         if (err < 0)
2176                 return err;
2177         if (write)
2178                 set_numabalancing_state(state);
2179         return err;
2180 }
2181 #endif
2182 #endif
2183
2184 /*
2185  * fork()/clone()-time setup:
2186  */
2187 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2188 {
2189         unsigned long flags;
2190         int cpu = get_cpu();
2191
2192         __sched_fork(clone_flags, p);
2193         /*
2194          * We mark the process as running here. This guarantees that
2195          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2196          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2197          */
2198         p->state = TASK_RUNNING;
2199
2200         /*
2201          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2202          */
2203         p->prio = current->normal_prio;
2204
2205         /*
2206          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2207          */
2208         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2209                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2210                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2211                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2212                         p->rt_priority = 0;
2213                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2214                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2215
2216                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2217                 set_load_weight(p);
2218
2219                 /*
2220                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2221                  * fulfilled its duty:
2222                  */
2223                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2224         }
2225
2226         if (dl_prio(p->prio)) {
2227                 put_cpu();
2228                 return -EAGAIN;
2229         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2230                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2231         } else {
2232                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2233         }
2234
2235         if (p->sched_class->task_fork)
2236                 p->sched_class->task_fork(p);
2237
2238         /*
2239          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2240          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2241          * is ran before sched_fork().
2242          *
2243          * Silence PROVE_RCU.
2244          */
2245         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2246         set_task_cpu(p, cpu);
2247         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2248
2249 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2250         if (likely(sched_info_on()))
2251                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2252 #endif
2253 #if defined(CONFIG_SMP)
2254         p->on_cpu = 0;
2255 #endif
2256         init_task_preempt_count(p);
2257 #ifdef CONFIG_SMP
2258         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2259         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2260 #endif
2261
2262         put_cpu();
2263         return 0;
2264 }
2265
2266 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2267 {
2268         if (runtime == RUNTIME_INF)
2269                 return 1ULL << 20;
2270
2271         /*
2272          * Doing this here saves a lot of checks in all
2273          * the calling paths, and returning zero seems
2274          * safe for them anyway.
2275          */
2276         if (period == 0)
2277                 return 0;
2278
2279         return div64_u64(runtime << 20, period);
2280 }
2281
2282 #ifdef CONFIG_SMP
2283 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2284 {
2285         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2286                          "sched RCU must be held");
2287         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2288 }
2289
2290 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2291 {
2292         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2293         int cpus = 0;
2294
2295         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2296                          "sched RCU must be held");
2297         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2298                 cpus++;
2299
2300         return cpus;
2301 }
2302 #else
2303 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2304 {
2305         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2306 }
2307
2308 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2309 {
2310         return 1;
2311 }
2312 #endif
2313
2314 /*
2315  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2316  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2317  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2318  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2319  *
2320  * This function is called while holding p's rq->lock.
2321  *
2322  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2323  * __setparam_dl().
2324  */
2325 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2326                        const struct sched_attr *attr)
2327 {
2328
2329         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2330         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2331         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2332         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2333         int cpus, err = -1;
2334
2335         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2336                 return 0;
2337
2338         /*
2339          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2340          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2341          * allocated bandwidth of the container.
2342          */
2343         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2344         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2345         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2346             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2347                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2348                 err = 0;
2349         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2350                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2351                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2352                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2353                 err = 0;
2354         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2355                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2356                 err = 0;
2357         }
2358         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2359
2360         return err;
2361 }
2362
2363 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2364
2365 /*
2366  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2367  *
2368  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2369  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2370  * on the runqueue and wakes it.
2371  */
2372 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2373 {
2374         unsigned long flags;
2375         struct rq *rq;
2376
2377         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2378         /* Initialize new task's runnable average */
2379         init_entity_runnable_average(&p->se);
2380 #ifdef CONFIG_SMP
2381         /*
2382          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2383          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2384          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2385          */
2386         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2387 #endif
2388
2389         rq = __task_rq_lock(p);
2390         activate_task(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP_NEW);
2391         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2392         trace_sched_wakeup_new(p);
2393         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2394 #ifdef CONFIG_SMP
2395         if (p->sched_class->task_woken) {
2396                 /*
2397                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2398                  * drop it.
2399                  */
2400                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2401                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2402                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2403         }
2404 #endif
2405         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2406 }
2407
2408 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2409
2410 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2411
2412 void preempt_notifier_inc(void)
2413 {
2414         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2415 }
2416 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2417
2418 void preempt_notifier_dec(void)
2419 {
2420         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2421 }
2422 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2423
2424 /**
2425  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2426  * @notifier: notifier struct to register
2427  */
2428 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2429 {
2430         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2431                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2432
2433         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2434 }
2435 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2436
2437 /**
2438  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2439  * @notifier: notifier struct to unregister
2440  *
2441  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2442  */
2443 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2444 {
2445         hlist_del(&notifier->link);
2446 }
2447 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2448
2449 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2450 {
2451         struct preempt_notifier *notifier;
2452
2453         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2454                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2455 }
2456
2457 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2458 {
2459         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2460                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2461 }
2462
2463 static void
2464 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2465                                    struct task_struct *next)
2466 {
2467         struct preempt_notifier *notifier;
2468
2469         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2470                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2471 }
2472
2473 static __always_inline void
2474 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2475                                  struct task_struct *next)
2476 {
2477         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2478                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2479 }
2480
2481 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2482
2483 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2484 {
2485 }
2486
2487 static inline void
2488 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2489                                  struct task_struct *next)
2490 {
2491 }
2492
2493 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2494
2495 /**
2496  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2497  * @rq: the runqueue preparing to switch
2498  * @prev: the current task that is being switched out
2499  * @next: the task we are going to switch to.
2500  *
2501  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2502  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2503  * switch.
2504  *
2505  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2506  * hooks.
2507  */
2508 static inline void
2509 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2510                     struct task_struct *next)
2511 {
2512         sched_info_switch(rq, prev, next);
2513         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2514         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2515         prepare_lock_switch(rq, next);
2516         prepare_arch_switch(next);
2517 }
2518
2519 /**
2520  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2521  * @prev: the thread we just switched away from.
2522  *
2523  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2524  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2525  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2526  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2527  *
2528  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2529  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2530  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2531  * details.)
2532  *
2533  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2534  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2535  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2536  * because prev may have moved to another CPU.
2537  */
2538 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2539         __releases(rq->lock)
2540 {
2541         struct rq *rq = this_rq();
2542         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2543         long prev_state;
2544
2545         /*
2546          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2547          * because it left us after:
2548          *
2549          *      schedule()
2550          *        preempt_disable();                    // 1
2551          *        __schedule()
2552          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2553          *
2554          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2555          */
2556         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2557                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2558                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2559                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2560
2561         rq->prev_mm = NULL;
2562
2563         /*
2564          * A task struct has one reference for the use as "current".
2565          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2566          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2567          * the scheduled task must drop that reference.
2568          *
2569          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2570          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2571          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2572          * transition, resulting in a double drop.
2573          */
2574         prev_state = prev->state;
2575         vtime_task_switch(prev);
2576         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2577         finish_lock_switch(rq, prev);
2578         finish_arch_post_lock_switch();
2579
2580         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2581         if (mm)
2582                 mmdrop(mm);
2583         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2584                 if (prev->sched_class->task_dead)
2585                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2586
2587                 /*
2588                  * Remove function-return probe instances associated with this
2589                  * task and put them back on the free list.
2590                  */
2591                 kprobe_flush_task(prev);
2592                 put_task_struct(prev);
2593         }
2594
2595         tick_nohz_task_switch();
2596         return rq;
2597 }
2598
2599 #ifdef CONFIG_SMP
2600
2601 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2602 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2603 {
2604         struct callback_head *head, *next;
2605         void (*func)(struct rq *rq);
2606         unsigned long flags;
2607
2608         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2609         head = rq->balance_callback;
2610         rq->balance_callback = NULL;
2611         while (head) {
2612                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2613                 next = head->next;
2614                 head->next = NULL;
2615                 head = next;
2616
2617                 func(rq);
2618         }
2619         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2620 }
2621
2622 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2623 {
2624         if (unlikely(rq->balance_callback))
2625                 __balance_callback(rq);
2626 }
2627
2628 #else
2629
2630 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2631 {
2632 }
2633
2634 #endif
2635
2636 /**
2637  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2638  * @prev: the thread we just switched away from.
2639  */
2640 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2641         __releases(rq->lock)
2642 {
2643         struct rq *rq;
2644
2645         /*
2646          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2647          * finish_task_switch() for details.
2648          *
2649          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2650          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2651          * PREEMPT_COUNT kernels).
2652          */
2653
2654         rq = finish_task_switch(prev);
2655         balance_callback(rq);
2656         preempt_enable();
2657
2658         if (current->set_child_tid)
2659                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2660 }
2661
2662 /*
2663  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2664  */
2665 static inline struct rq *
2666 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2667                struct task_struct *next)
2668 {
2669         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2670
2671         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2672
2673         mm = next->mm;
2674         oldmm = prev->active_mm;
2675         /*
2676          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2677          * combine the page table reload and the switch backend into
2678          * one hypercall.
2679          */
2680         arch_start_context_switch(prev);
2681
2682         if (!mm) {
2683                 next->active_mm = oldmm;
2684                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2685                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2686         } else
2687                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2688
2689         if (!prev->mm) {
2690                 prev->active_mm = NULL;
2691                 rq->prev_mm = oldmm;
2692         }
2693         /*
2694          * Since the runqueue lock will be released by the next
2695          * task (which is an invalid locking op but in the case
2696          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2697          * do an early lockdep release here:
2698          */
2699         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2700         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2701
2702         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2703         switch_to(prev, next, prev);
2704         barrier();
2705
2706         return finish_task_switch(prev);
2707 }
2708
2709 /*
2710  * nr_running and nr_context_switches:
2711  *
2712  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2713  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2714  */
2715 unsigned long nr_running(void)
2716 {
2717         unsigned long i, sum = 0;
2718
2719         for_each_online_cpu(i)
2720                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2721
2722         return sum;
2723 }
2724
2725 /*
2726  * Check if only the current task is running on the cpu.
2727  *
2728  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2729  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2730  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2731  *
2732  * - from a non-preemptable section (of course)
2733  *
2734  * - from a thread that is bound to a single CPU
2735  *
2736  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2737  */
2738 bool single_task_running(void)
2739 {
2740         return raw_rq()->nr_running == 1;
2741 }
2742 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2743
2744 unsigned long long nr_context_switches(void)
2745 {
2746         int i;
2747         unsigned long long sum = 0;
2748
2749         for_each_possible_cpu(i)
2750                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2751
2752         return sum;
2753 }
2754
2755 unsigned long nr_iowait(void)
2756 {
2757         unsigned long i, sum = 0;
2758
2759         for_each_possible_cpu(i)
2760                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2761
2762         return sum;
2763 }
2764
2765 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2766 {
2767         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2768         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2769 }
2770
2771 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2772 {
2773         struct rq *rq = this_rq();
2774         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2775         *load = rq->load.weight;
2776 }
2777
2778 #ifdef CONFIG_SMP
2779
2780 /*
2781  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2782  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2783  */
2784 void sched_exec(void)
2785 {
2786         struct task_struct *p = current;
2787         unsigned long flags;
2788         int dest_cpu;
2789
2790         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2791         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2792         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2793                 goto unlock;
2794
2795         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2796                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2797
2798                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2799                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2800                 return;
2801         }
2802 unlock:
2803         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2804 }
2805
2806 #endif
2807
2808 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2809 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2810
2811 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2812 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2813
2814 /*
2815  * Return accounted runtime for the task.
2816  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2817  * pending runtime that have not been accounted yet.
2818  */
2819 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2820 {
2821         unsigned long flags;
2822         struct rq *rq;
2823         u64 ns;
2824
2825 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2826         /*
2827          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2828          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2829          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2830          *
2831          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2832          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2833          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2834          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2835          * been accounted, so we're correct here as well.
2836          */
2837         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2838                 return p->se.sum_exec_runtime;
2839 #endif
2840
2841         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2842         /*
2843          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2844          * project cycles that may never be accounted to this
2845          * thread, breaking clock_gettime().
2846          */
2847         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2848                 update_rq_clock(rq);
2849                 p->sched_class->update_curr(rq);
2850         }
2851         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2852         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2853
2854         return ns;
2855 }
2856
2857 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHED
2858 static unsigned long sum_capacity_reqs(unsigned long cfs_cap,
2859                                        struct sched_capacity_reqs *scr)
2860 {
2861         unsigned long total = cfs_cap + scr->rt;
2862
2863         total = total * capacity_margin;
2864         total /= SCHED_CAPACITY_SCALE;
2865         total += scr->dl;
2866         return total;
2867 }
2868
2869 static void sched_freq_tick(int cpu)
2870 {
2871         struct sched_capacity_reqs *scr;
2872         unsigned long capacity_orig, capacity_curr;
2873
2874         if (!sched_freq())
2875                 return;
2876
2877         capacity_orig = capacity_orig_of(cpu);
2878         capacity_curr = capacity_curr_of(cpu);
2879         if (capacity_curr == capacity_orig)
2880                 return;
2881
2882         /*
2883          * To make free room for a task that is building up its "real"
2884          * utilization and to harm its performance the least, request
2885          * a jump to max OPP as soon as the margin of free capacity is
2886          * impacted (specified by capacity_margin).
2887          */
2888         scr = &per_cpu(cpu_sched_capacity_reqs, cpu);
2889         if (capacity_curr < sum_capacity_reqs(cpu_util(cpu), scr))
2890                 set_cfs_cpu_capacity(cpu, true, capacity_max);
2891 }
2892 #else
2893 static inline void sched_freq_tick(int cpu) { }
2894 #endif
2895
2896 /*
2897  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2898  * We call it with interrupts disabled.
2899  */
2900 void scheduler_tick(void)
2901 {
2902         int cpu = smp_processor_id();
2903         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2904         struct task_struct *curr = rq->curr;
2905
2906         sched_clock_tick();
2907
2908         raw_spin_lock(&rq->lock);
2909         update_rq_clock(rq);
2910         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2911         update_cpu_load_active(rq);
2912         calc_global_load_tick(rq);
2913         sched_freq_tick(cpu);
2914         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2915
2916         perf_event_task_tick();
2917
2918 #ifdef CONFIG_SMP
2919         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2920         trigger_load_balance(rq);
2921 #endif
2922         rq_last_tick_reset(rq);
2923 }
2924
2925 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2926 /**
2927  * scheduler_tick_max_deferment
2928  *
2929  * Keep at least one tick per second when a single
2930  * active task is running because the scheduler doesn't
2931  * yet completely support full dynticks environment.
2932  *
2933  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2934  * balancing, etc... continue to move forward, even
2935  * with a very low granularity.
2936  *
2937  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2938  */
2939 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2940 {
2941         struct rq *rq = this_rq();
2942         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2943
2944         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2945
2946         if (time_before_eq(next, now))
2947                 return 0;
2948
2949         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2950 }
2951 #endif
2952
2953 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2954 {
2955         if (in_lock_functions(addr)) {
2956                 addr = CALLER_ADDR2;
2957                 if (in_lock_functions(addr))
2958                         addr = CALLER_ADDR3;
2959         }
2960         return addr;
2961 }
2962
2963 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2964                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2965
2966 void preempt_count_add(int val)
2967 {
2968 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2969         /*
2970          * Underflow?
2971          */
2972         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2973                 return;
2974 #endif
2975         __preempt_count_add(val);
2976 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2977         /*
2978          * Spinlock count overflowing soon?
2979          */
2980         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2981                                 PREEMPT_MASK - 10);
2982 #endif
2983         if (preempt_count() == val) {
2984                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2985 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2986                 current->preempt_disable_ip = ip;
2987 #endif
2988                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2989         }
2990 }
2991 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2992 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2993
2994 void preempt_count_sub(int val)
2995 {
2996 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2997         /*
2998          * Underflow?
2999          */
3000         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3001                 return;
3002         /*
3003          * Is the spinlock portion underflowing?
3004          */
3005         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3006                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3007                 return;
3008 #endif
3009
3010         if (preempt_count() == val)
3011                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3012         __preempt_count_sub(val);
3013 }
3014 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3015 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3016
3017 #endif
3018
3019 /*
3020  * Print scheduling while atomic bug:
3021  */
3022 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3023 {
3024         if (oops_in_progress)
3025                 return;
3026
3027         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3028                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3029
3030         debug_show_held_locks(prev);
3031         print_modules();
3032         if (irqs_disabled())
3033                 print_irqtrace_events(prev);
3034 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3035         if (in_atomic_preempt_off()) {
3036                 pr_err("Preemption disabled at:");
3037                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3038                 pr_cont("\n");
3039         }
3040 #endif
3041         dump_stack();
3042         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3043 }
3044
3045 /*
3046  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3047  */
3048 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3049 {
3050 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3051         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3052                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3053 #endif
3054
3055         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3056                 __schedule_bug(prev);
3057                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3058         }
3059         rcu_sleep_check();
3060
3061         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3062
3063         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3064 }
3065
3066 /*
3067  * Pick up the highest-prio task:
3068  */
3069 static inline struct task_struct *
3070 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3071 {
3072         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3073         struct task_struct *p;
3074
3075         /*
3076          * Optimization: we know that if all tasks are in
3077          * the fair class we can call that function directly:
3078          */
3079         if (likely(prev->sched_class == class &&
3080                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3081                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3082                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3083                         goto again;
3084
3085                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3086                 if (unlikely(!p))
3087                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3088
3089                 return p;
3090         }
3091
3092 again:
3093         for_each_class(class) {
3094                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3095                 if (p) {
3096                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3097                                 goto again;
3098                         return p;
3099                 }
3100         }
3101
3102         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3103 }
3104
3105 /*
3106  * __schedule() is the main scheduler function.
3107  *
3108  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3109  *
3110  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3111  *
3112  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3113  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3114  *
3115  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3116  *      interrupt handler scheduler_tick().
3117  *
3118  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3119  *      task to the run-queue and that's it.
3120  *
3121  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3122  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3123  *      called on the nearest possible occasion:
3124  *
3125  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3126  *
3127  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3128  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3129  *           spin_unlock()!)
3130  *
3131  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3132  *           preemptible context
3133  *
3134  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3135  *         then at the next:
3136  *
3137  *          - cond_resched() call
3138  *          - explicit schedule() call
3139  *          - return from syscall or exception to user-space
3140  *          - return from interrupt-handler to user-space
3141  *
3142  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3143  */
3144 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3145 {
3146         struct task_struct *prev, *next;
3147         unsigned long *switch_count;
3148         struct rq *rq;
3149         int cpu;
3150
3151         cpu = smp_processor_id();
3152         rq = cpu_rq(cpu);
3153         rcu_note_context_switch();
3154         prev = rq->curr;
3155
3156         /*
3157          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3158          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3159          * inconsistent (higher) preempt count.
3160          *
3161          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3162          * about this.
3163          */
3164         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3165                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3166
3167         schedule_debug(prev);
3168
3169         if (sched_feat(HRTICK))
3170                 hrtick_clear(rq);
3171
3172         /*
3173          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3174          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3175          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3176          */
3177         smp_mb__before_spinlock();
3178         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3179         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3180
3181         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3182
3183         switch_count = &prev->nivcsw;
3184         if (!preempt && prev->state) {
3185                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3186                         prev->state = TASK_RUNNING;
3187                 } else {
3188                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3189                         prev->on_rq = 0;
3190
3191                         /*
3192                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3193                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3194                          * concurrency.
3195                          */
3196                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3197                                 struct task_struct *to_wakeup;
3198
3199                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3200                                 if (to_wakeup)
3201                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3202                         }
3203                 }
3204                 switch_count = &prev->nvcsw;
3205         }
3206
3207         if (task_on_rq_queued(prev))
3208                 update_rq_clock(rq);
3209
3210         next = pick_next_task(rq, prev);
3211         clear_tsk_need_resched(prev);
3212         clear_preempt_need_resched();
3213         rq->clock_skip_update = 0;
3214
3215         if (likely(prev != next)) {
3216                 rq->nr_switches++;
3217                 rq->curr = next;
3218                 ++*switch_count;
3219
3220                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3221                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3222                 cpu = cpu_of(rq);
3223         } else {
3224                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3225                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3226         }
3227
3228         balance_callback(rq);
3229 }
3230
3231 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3232 {
3233         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3234                 return;
3235         /*
3236          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3237          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3238          */
3239         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3240                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3241 }
3242
3243 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3244 {
3245         struct task_struct *tsk = current;
3246
3247         sched_submit_work(tsk);
3248         do {
3249                 preempt_disable();
3250                 __schedule(false);
3251                 sched_preempt_enable_no_resched();
3252         } while (need_resched());
3253 }
3254 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3255
3256 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3257 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3258 {
3259         /*
3260          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3261          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3262          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3263          * we find a better solution.
3264          *
3265          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3266          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3267          * too frequently to make sense yet.
3268          */
3269         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3270         schedule();
3271         exception_exit(prev_state);
3272 }
3273 #endif
3274
3275 /**
3276  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3277  *
3278  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3279  */
3280 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3281 {
3282         sched_preempt_enable_no_resched();
3283         schedule();
3284         preempt_disable();
3285 }
3286
3287 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3288 {
3289         do {
3290                 preempt_disable_notrace();
3291                 __schedule(true);
3292                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3293
3294                 /*
3295                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3296                  * between schedule and now.
3297                  */
3298         } while (need_resched());
3299 }
3300
3301 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3302 /*
3303  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3304  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3305  * occur there and call schedule directly.
3306  */
3307 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3308 {
3309         /*
3310          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3311          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3312          */
3313         if (likely(!preemptible()))
3314                 return;
3315
3316         preempt_schedule_common();
3317 }
3318 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3319 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3320
3321 /**
3322  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3323  *
3324  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3325  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3326  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3327  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3328  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3329  * to be called when the system is still in usermode.
3330  *
3331  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3332  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3333  * calling the scheduler.
3334  */
3335 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3336 {
3337         enum ctx_state prev_ctx;
3338
3339         if (likely(!preemptible()))
3340                 return;
3341
3342         do {
3343                 preempt_disable_notrace();
3344                 /*
3345                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3346                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3347                  * an infinite recursion.
3348                  */
3349                 prev_ctx = exception_enter();
3350                 __schedule(true);
3351                 exception_exit(prev_ctx);
3352
3353                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3354         } while (need_resched());
3355 }
3356 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3357
3358 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3359
3360 /*
3361  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3362  * off of irq context.
3363  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3364  * protect us against recursive calling from irq.
3365  */
3366 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3367 {
3368         enum ctx_state prev_state;
3369
3370         /* Catch callers which need to be fixed */
3371         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3372
3373         prev_state = exception_enter();
3374
3375         do {
3376                 preempt_disable();
3377                 local_irq_enable();
3378                 __schedule(true);
3379                 local_irq_disable();
3380                 sched_preempt_enable_no_resched();
3381         } while (need_resched());
3382
3383         exception_exit(prev_state);
3384 }
3385
3386 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3387                           void *key)
3388 {
3389         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3390 }
3391 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3392
3393 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3394
3395 /*
3396  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3397  * @p: task
3398  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3399  *
3400  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3401  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3402  *
3403  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3404  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3405  */
3406 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3407 {
3408         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3409         struct rq *rq;
3410         const struct sched_class *prev_class;
3411
3412         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3413
3414         rq = __task_rq_lock(p);
3415
3416         /*
3417          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3418          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3419          *
3420          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3421          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3422          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3423          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3424          * with interrupts disabled and will complete the lock
3425          * protected section without being interrupted. So there is no
3426          * real need to boost.
3427          */
3428         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3429                 WARN_ON(p != rq->curr);
3430                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3431                 goto out_unlock;
3432         }
3433
3434         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3435         oldprio = p->prio;
3436         prev_class = p->sched_class;
3437         queued = task_on_rq_queued(p);
3438         running = task_current(rq, p);
3439         if (queued)
3440                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3441         if (running)
3442                 put_prev_task(rq, p);
3443
3444         /*
3445          * Boosting condition are:
3446          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3447          *      --> -dl task blocks on mutex A
3448          *
3449          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3450          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3451          *          running task
3452          */
3453         if (dl_prio(prio)) {
3454                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3455                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3456                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3457                         p->dl.dl_boosted = 1;
3458                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3459                 } else
3460                         p->dl.dl_boosted = 0;
3461                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3462         } else if (rt_prio(prio)) {
3463                 if (dl_prio(oldprio))
3464                         p->dl.dl_boosted = 0;
3465                 if (oldprio < prio)
3466                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3467                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3468         } else {
3469                 if (dl_prio(oldprio))
3470                         p->dl.dl_boosted = 0;
3471                 if (rt_prio(oldprio))
3472                         p->rt.timeout = 0;
3473                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3474         }
3475
3476         p->prio = prio;
3477
3478         if (running)
3479                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3480         if (queued)
3481                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3482
3483         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3484 out_unlock:
3485         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3486         __task_rq_unlock(rq);
3487
3488         balance_callback(rq);
3489         preempt_enable();
3490 }
3491 #endif
3492
3493 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3494 {
3495         int old_prio, delta, queued;
3496         unsigned long flags;
3497         struct rq *rq;
3498
3499         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3500                 return;
3501         /*
3502          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3503          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3504          */
3505         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3506         /*
3507          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3508          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3509          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3510          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3511          */
3512         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3513                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3514                 goto out_unlock;
3515         }
3516         queued = task_on_rq_queued(p);
3517         if (queued)
3518                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3519
3520         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3521         set_load_weight(p);
3522         old_prio = p->prio;
3523         p->prio = effective_prio(p);
3524         delta = p->prio - old_prio;
3525
3526         if (queued) {
3527                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3528                 /*
3529                  * If the task increased its priority or is running and
3530                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3531                  */
3532                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3533                         resched_curr(rq);
3534         }
3535 out_unlock:
3536         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3537 }
3538 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3539
3540 /*
3541  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3542  * @p: task
3543  * @nice: nice value
3544  */
3545 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3546 {
3547         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3548         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3549
3550         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3551                 capable(CAP_SYS_NICE));
3552 }
3553
3554 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3555
3556 /*
3557  * sys_nice - change the priority of the current process.
3558  * @increment: priority increment
3559  *
3560  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3561  * does similar things.
3562  */
3563 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3564 {
3565         long nice, retval;
3566
3567         /*
3568          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3569          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3570          * and we have a single winner.
3571          */
3572         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3573         nice = task_nice(current) + increment;
3574
3575         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3576         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3577                 return -EPERM;
3578
3579         retval = security_task_setnice(current, nice);
3580         if (retval)
3581                 return retval;
3582
3583         set_user_nice(current, nice);
3584         return 0;
3585 }
3586
3587 #endif
3588
3589 /**
3590  * task_prio - return the priority value of a given task.
3591  * @p: the task in question.
3592  *
3593  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3594  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3595  * around 0, value goes from -16 to +15.
3596  */
3597 int task_prio(const struct task_struct *p)
3598 {
3599         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3600 }
3601
3602 /**
3603  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3604  * @cpu: the processor in question.
3605  *
3606  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3607  */
3608 int idle_cpu(int cpu)
3609 {
3610         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3611
3612         if (rq->curr != rq->idle)
3613                 return 0;
3614
3615         if (rq->nr_running)
3616                 return 0;
3617
3618 #ifdef CONFIG_SMP
3619         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3620                 return 0;
3621 #endif
3622
3623         return 1;
3624 }
3625
3626 /**
3627  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3628  * @cpu: the processor in question.
3629  *
3630  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3631  */
3632 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3633 {
3634         return cpu_rq(cpu)->idle;
3635 }
3636
3637 /**
3638  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3639  * @pid: the pid in question.
3640  *
3641  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3642  */
3643 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3644 {
3645         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3646 }
3647
3648 /*
3649  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3650  * SCHED_DEADLINE task.
3651  *
3652  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3653  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3654  * for the first time with its new policy.
3655  */
3656 static void
3657 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3658 {
3659         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3660
3661         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3662         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3663         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3664         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3665         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3666
3667         /*
3668          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3669          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3670          *
3671          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3672          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3673          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3674          * amount.
3675          *
3676          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3677          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3678          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3679          * before the current scheduling deadline.
3680          *
3681          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3682          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3683          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3684          * consume more than promised.
3685          */
3686 }
3687
3688 /*
3689  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3690  * it calls know not to change it.
3691  */
3692 #define SETPARAM_POLICY -1
3693
3694 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3695                 const struct sched_attr *attr)
3696 {
3697         int policy = attr->sched_policy;
3698
3699         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3700                 policy = p->policy;
3701
3702         p->policy = policy;
3703
3704         if (dl_policy(policy))
3705                 __setparam_dl(p, attr);
3706         else if (fair_policy(policy))
3707                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3708
3709         /*
3710          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3711          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3712          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3713          */
3714         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3715         p->normal_prio = normal_prio(p);
3716         set_load_weight(p);
3717 }
3718
3719 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3720 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3721                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3722 {
3723         __setscheduler_params(p, attr);
3724
3725         /*
3726          * Keep a potential priority boosting if called from
3727          * sched_setscheduler().
3728          */
3729         if (keep_boost)
3730                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3731         else
3732                 p->prio = normal_prio(p);
3733
3734         if (dl_prio(p->prio))
3735                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3736         else if (rt_prio(p->prio))
3737                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3738         else
3739                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3740 }
3741
3742 static void
3743 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3744 {
3745         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3746
3747         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3748         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3749         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3750         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3751         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3752 }
3753
3754 /*
3755  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3756  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3757  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3758  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3759  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3760  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3761  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3762  * sched_period, as the latter can be zero).
3763  */
3764 static bool
3765 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3766 {
3767         /* deadline != 0 */
3768         if (attr->sched_deadline == 0)
3769                 return false;
3770
3771         /*
3772          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3773          * that big.
3774          */
3775         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3776                 return false;
3777
3778         /*
3779          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3780          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3781          */
3782         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3783             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3784                 return false;
3785
3786         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3787         if ((attr->sched_period != 0 &&
3788              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3789             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3790                 return false;
3791
3792         return true;
3793 }
3794
3795 /*
3796  * check the target process has a UID that matches the current process's
3797  */
3798 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3799 {
3800         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3801         bool match;
3802
3803         rcu_read_lock();
3804         pcred = __task_cred(p);
3805         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3806                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3807         rcu_read_unlock();
3808         return match;
3809 }
3810
3811 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3812                 const struct sched_attr *attr)
3813 {
3814         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3815
3816         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3817                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3818                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3819                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3820                 return true;
3821
3822         return false;
3823 }
3824
3825 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3826                                 const struct sched_attr *attr,
3827                                 bool user, bool pi)
3828 {
3829         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3830                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3831         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3832         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3833         unsigned long flags;
3834         const struct sched_class *prev_class;
3835         struct rq *rq;
3836         int reset_on_fork;
3837
3838         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3839         BUG_ON(in_interrupt());
3840 recheck:
3841         /* double check policy once rq lock held */
3842         if (policy < 0) {
3843                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3844                 policy = oldpolicy = p->policy;
3845         } else {
3846                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3847
3848                 if (!valid_policy(policy))
3849                         return -EINVAL;
3850         }
3851
3852         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3853                 return -EINVAL;
3854
3855         /*
3856          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3857          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3858          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3859          */
3860         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3861             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3862                 return -EINVAL;
3863         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3864             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3865                 return -EINVAL;
3866
3867         /*
3868          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3869          */
3870         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3871                 if (fair_policy(policy)) {
3872                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3873                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3874                                 return -EPERM;
3875                 }
3876
3877                 if (rt_policy(policy)) {
3878                         unsigned long rlim_rtprio =
3879                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3880
3881                         /* can't set/change the rt policy */
3882                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3883                                 return -EPERM;
3884
3885                         /* can't increase priority */
3886                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3887                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3888                                 return -EPERM;
3889                 }
3890
3891                  /*
3892                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3893                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3894                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3895                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3896                   */
3897                 if (dl_policy(policy))
3898                         return -EPERM;
3899
3900                 /*
3901                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3902                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3903                  */
3904                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3905                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3906                                 return -EPERM;
3907                 }
3908
3909                 /* can't change other user's priorities */
3910                 if (!check_same_owner(p))
3911                         return -EPERM;
3912
3913                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3914                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3915                         return -EPERM;
3916         }
3917
3918         if (user) {
3919                 retval = security_task_setscheduler(p);
3920                 if (retval)
3921                         return retval;
3922         }
3923
3924         /*
3925          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3926          * changing the priority of the task:
3927          *
3928          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3929          * runqueue lock must be held.
3930          */
3931         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3932
3933         /*
3934          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3935          */
3936         if (p == rq->stop) {
3937                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3938                 return -EINVAL;
3939         }
3940
3941         /*
3942          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3943          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3944          */
3945         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3946                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3947                         goto change;
3948                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3949                         goto change;
3950                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3951                         goto change;
3952
3953                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3954                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3955                 return 0;
3956         }
3957 change:
3958
3959         if (user) {
3960 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3961                 /*
3962                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3963                  * assigned.
3964                  */
3965                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3966                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3967                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3968                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3969                         return -EPERM;
3970                 }
3971 #endif
3972 #ifdef CONFIG_SMP
3973                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3974                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3975
3976                         /*
3977                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3978                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3979                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3980                          */
3981                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3982                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3983                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3984                                 return -EPERM;
3985                         }
3986                 }
3987 #endif
3988         }
3989
3990         /* recheck policy now with rq lock held */
3991         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3992                 policy = oldpolicy = -1;
3993                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3994                 goto recheck;
3995         }
3996
3997         /*
3998          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3999          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4000          * is available.
4001          */
4002         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4003                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4004                 return -EBUSY;
4005         }
4006
4007         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4008         oldprio = p->prio;
4009
4010         if (pi) {
4011                 /*
4012                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4013                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4014                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4015                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4016                  * itself.
4017                  */
4018                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4019                 if (new_effective_prio == oldprio) {
4020                         __setscheduler_params(p, attr);
4021                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4022                         return 0;
4023                 }
4024         }
4025
4026         queued = task_on_rq_queued(p);
4027         running = task_current(rq, p);
4028         if (queued)
4029                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
4030         if (running)
4031                 put_prev_task(rq, p);
4032
4033         prev_class = p->sched_class;
4034         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4035
4036         if (running)
4037                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4038         if (queued) {
4039                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
4040                 /*
4041                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4042                  * increased (user space view).
4043                  */
4044                 if (oldprio <= p->prio)
4045                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4046
4047                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
4048         }
4049
4050         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4051         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4052         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4053
4054         if (pi)
4055                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4056
4057         /*
4058          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4059          */
4060         balance_callback(rq);
4061         preempt_enable();
4062
4063         return 0;
4064 }
4065
4066 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4067                                const struct sched_param *param, bool check)
4068 {
4069         struct sched_attr attr = {
4070                 .sched_policy   = policy,
4071                 .sched_priority = param->sched_priority,
4072                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4073         };
4074
4075         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4076         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4077                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4078                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4079                 attr.sched_policy = policy;
4080         }
4081
4082         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4083 }
4084 /**
4085  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4086  * @p: the task in question.
4087  * @policy: new policy.
4088  * @param: structure containing the new RT priority.
4089  *
4090  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4091  *
4092  * NOTE that the task may be already dead.
4093  */
4094 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4095                        const struct sched_param *param)
4096 {
4097         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4098 }
4099 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4100
4101 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4102 {
4103         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4104 }
4105 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4106
4107 /**
4108  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4109  * @p: the task in question.
4110  * @policy: new policy.
4111  * @param: structure containing the new RT priority.
4112  *
4113  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4114  * current context has permission.  For example, this is needed in
4115  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4116  * but our caller might not have that capability.
4117  *
4118  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4119  */
4120 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4121                                const struct sched_param *param)
4122 {
4123         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4124 }
4125 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4126
4127 static int
4128 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4129 {
4130         struct sched_param lparam;
4131         struct task_struct *p;
4132         int retval;
4133
4134         if (!param || pid < 0)
4135                 return -EINVAL;
4136         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4137                 return -EFAULT;
4138
4139         rcu_read_lock();
4140         retval = -ESRCH;
4141         p = find_process_by_pid(pid);
4142         if (p != NULL)
4143                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4144         rcu_read_unlock();
4145
4146         return retval;
4147 }
4148
4149 /*
4150  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4151  */
4152 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4153                            struct sched_attr *attr)
4154 {
4155         u32 size;
4156         int ret;
4157
4158         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4159                 return -EFAULT;
4160
4161         /*
4162          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4163          */
4164         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4165
4166         ret = get_user(size, &uattr->size);
4167         if (ret)
4168                 return ret;
4169
4170         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4171                 goto err_size;
4172
4173         if (!size)              /* abi compat */
4174                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4175
4176         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4177                 goto err_size;
4178
4179         /*
4180          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4181          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4182          * user-space does not rely on any kernel feature
4183          * extensions we dont know about yet.
4184          */
4185         if (size > sizeof(*attr)) {
4186                 unsigned char __user *addr;
4187                 unsigned char __user *end;
4188                 unsigned char val;
4189
4190                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4191                 end  = (void __user *)uattr + size;
4192
4193                 for (; addr < end; addr++) {
4194                         ret = get_user(val, addr);
4195                         if (ret)
4196                                 return ret;
4197                         if (val)
4198                                 goto err_size;
4199                 }
4200                 size = sizeof(*attr);
4201         }
4202
4203         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4204         if (ret)
4205                 return -EFAULT;
4206
4207         /*
4208          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4209          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4210          */
4211         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4212
4213         return 0;
4214
4215 err_size:
4216         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4217         return -E2BIG;
4218 }
4219
4220 /**
4221  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4222  * @pid: the pid in question.
4223  * @policy: new policy.
4224  * @param: structure containing the new RT priority.
4225  *
4226  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4227  */
4228 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4229                 struct sched_param __user *, param)
4230 {
4231         /* negative values for policy are not valid */
4232         if (policy < 0)
4233                 return -EINVAL;
4234
4235         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4236 }
4237
4238 /**
4239  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4240  * @pid: the pid in question.
4241  * @param: structure containing the new RT priority.
4242  *
4243  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4244  */
4245 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4246 {
4247         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4248 }
4249
4250 /**
4251  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4252  * @pid: the pid in question.
4253  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4254  * @flags: for future extension.
4255  */
4256 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4257                                unsigned int, flags)
4258 {
4259         struct sched_attr attr;
4260         struct task_struct *p;
4261         int retval;
4262
4263         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4264                 return -EINVAL;
4265
4266         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4267         if (retval)
4268                 return retval;
4269
4270         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4271                 return -EINVAL;
4272
4273         rcu_read_lock();
4274         retval = -ESRCH;
4275         p = find_process_by_pid(pid);
4276         if (p != NULL)
4277                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4278         rcu_read_unlock();
4279
4280         return retval;
4281 }
4282
4283 /**
4284  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4285  * @pid: the pid in question.
4286  *
4287  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4288  * code.
4289  */
4290 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4291 {
4292         struct task_struct *p;
4293         int retval;
4294
4295         if (pid < 0)
4296                 return -EINVAL;
4297
4298         retval = -ESRCH;
4299         rcu_read_lock();
4300         p = find_process_by_pid(pid);
4301         if (p) {
4302                 retval = security_task_getscheduler(p);
4303                 if (!retval)
4304                         retval = p->policy
4305                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4306         }
4307         rcu_read_unlock();
4308         return retval;
4309 }
4310
4311 /**
4312  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4313  * @pid: the pid in question.
4314  * @param: structure containing the RT priority.
4315  *
4316  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4317  * code.
4318  */
4319 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4320 {
4321         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4322         struct task_struct *p;
4323         int retval;
4324
4325         if (!param || pid < 0)
4326                 return -EINVAL;
4327
4328         rcu_read_lock();
4329         p = find_process_by_pid(pid);
4330         retval = -ESRCH;
4331         if (!p)
4332                 goto out_unlock;
4333
4334         retval = security_task_getscheduler(p);
4335         if (retval)
4336                 goto out_unlock;
4337
4338         if (task_has_rt_policy(p))
4339                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4340         rcu_read_unlock();
4341
4342         /*
4343          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4344          */
4345         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4346
4347         return retval;
4348
4349 out_unlock:
4350         rcu_read_unlock();
4351         return retval;
4352 }
4353
4354 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4355                            struct sched_attr *attr,
4356                            unsigned int usize)
4357 {
4358         int ret;
4359
4360         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4361                 return -EFAULT;
4362
4363         /*
4364          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4365          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4366          * user-space does not get uncomplete information.
4367          */
4368         if (usize < sizeof(*attr)) {
4369                 unsigned char *addr;
4370                 unsigned char *end;
4371
4372                 addr = (void *)attr + usize;
4373                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4374
4375                 for (; addr < end; addr++) {
4376                         if (*addr)
4377                                 return -EFBIG;
4378                 }
4379
4380                 attr->size = usize;
4381         }
4382
4383         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4384         if (ret)
4385                 return -EFAULT;
4386
4387         return 0;
4388 }
4389
4390 /**
4391  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4392  * @pid: the pid in question.
4393  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4394  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4395  * @flags: for future extension.
4396  */
4397 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4398                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4399 {
4400         struct sched_attr attr = {
4401                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4402         };
4403         struct task_struct *p;
4404         int retval;
4405
4406         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4407             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4408                 return -EINVAL;
4409
4410         rcu_read_lock();
4411         p = find_process_by_pid(pid);
4412         retval = -ESRCH;
4413         if (!p)
4414                 goto out_unlock;
4415
4416         retval = security_task_getscheduler(p);
4417         if (retval)
4418                 goto out_unlock;
4419
4420         attr.sched_policy = p->policy;
4421         if (p->sched_reset_on_fork)
4422                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4423         if (task_has_dl_policy(p))
4424                 __getparam_dl(p, &attr);
4425         else if (task_has_rt_policy(p))
4426                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4427         else
4428                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4429
4430         rcu_read_unlock();
4431
4432         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4433         return retval;
4434
4435 out_unlock:
4436         rcu_read_unlock();
4437         return retval;
4438 }
4439
4440 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4441 {
4442         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4443         struct task_struct *p;
4444         int retval;
4445
4446         rcu_read_lock();
4447
4448         p = find_process_by_pid(pid);
4449         if (!p) {
4450                 rcu_read_unlock();
4451                 return -ESRCH;
4452         }
4453
4454         /* Prevent p going away */
4455         get_task_struct(p);
4456         rcu_read_unlock();
4457
4458         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4459                 retval = -EINVAL;
4460                 goto out_put_task;
4461         }
4462         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4463                 retval = -ENOMEM;
4464                 goto out_put_task;
4465         }
4466         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4467                 retval = -ENOMEM;
4468                 goto out_free_cpus_allowed;
4469         }
4470         retval = -EPERM;
4471         if (!check_same_owner(p)) {
4472                 rcu_read_lock();
4473                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4474                         rcu_read_unlock();
4475                         goto out_free_new_mask;
4476                 }
4477                 rcu_read_unlock();
4478         }
4479
4480         retval = security_task_setscheduler(p);
4481         if (retval)
4482                 goto out_free_new_mask;
4483
4484
4485         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4486         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4487
4488         /*
4489          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4490          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4491          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4492          * root_domain.
4493          */
4494 #ifdef CONFIG_SMP
4495         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4496                 rcu_read_lock();
4497                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4498                         retval = -EBUSY;
4499                         rcu_read_unlock();
4500                         goto out_free_new_mask;
4501                 }
4502                 rcu_read_unlock();
4503         }
4504 #endif
4505 again:
4506         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4507
4508         if (!retval) {
4509                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4510                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4511                         /*
4512                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4513                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4514                          * cpuset's cpus_allowed
4515                          */
4516                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4517                         goto again;
4518                 }
4519         }
4520 out_free_new_mask:
4521         free_cpumask_var(new_mask);
4522 out_free_cpus_allowed:
4523         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4524 out_put_task:
4525         put_task_struct(p);
4526         return retval;
4527 }
4528
4529 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4530                              struct cpumask *new_mask)
4531 {
4532         if (len < cpumask_size())
4533                 cpumask_clear(new_mask);
4534         else if (len > cpumask_size())
4535                 len = cpumask_size();
4536
4537         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4538 }
4539
4540 /**
4541  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4542  * @pid: pid of the process
4543  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4544  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4545  *
4546  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4547  */
4548 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4549                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4550 {
4551         cpumask_var_t new_mask;
4552         int retval;
4553
4554         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4555                 return -ENOMEM;
4556
4557         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4558         if (retval == 0)
4559                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4560         free_cpumask_var(new_mask);
4561         return retval;
4562 }
4563
4564 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4565 {
4566         struct task_struct *p;
4567         unsigned long flags;
4568         int retval;
4569
4570         rcu_read_lock();
4571
4572         retval = -ESRCH;
4573         p = find_process_by_pid(pid);
4574         if (!p)
4575                 goto out_unlock;
4576
4577         retval = security_task_getscheduler(p);
4578         if (retval)
4579                 goto out_unlock;
4580
4581         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4582         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4583         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4584
4585 out_unlock:
4586         rcu_read_unlock();
4587
4588         return retval;
4589 }
4590
4591 /**
4592  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4593  * @pid: pid of the process
4594  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4595  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4596  *
4597  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4598  */
4599 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4600                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4601 {
4602         int ret;
4603         cpumask_var_t mask;
4604
4605         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4606                 return -EINVAL;
4607         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4608                 return -EINVAL;
4609
4610         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4611                 return -ENOMEM;
4612
4613         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4614         if (ret == 0) {
4615                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4616
4617                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4618                         ret = -EFAULT;
4619                 else
4620                         ret = retlen;
4621         }
4622         free_cpumask_var(mask);
4623
4624         return ret;
4625 }
4626
4627 /**
4628  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4629  *
4630  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4631  * other threads running on this CPU then this function will return.
4632  *
4633  * Return: 0.
4634  */
4635 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4636 {
4637         struct rq *rq = this_rq_lock();
4638
4639         schedstat_inc(rq, yld_count);
4640         current->sched_class->yield_task(rq);
4641
4642         /*
4643          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4644          * no need to preempt or enable interrupts:
4645          */
4646         __release(rq->lock);
4647         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4648         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4649         sched_preempt_enable_no_resched();
4650
4651         schedule();
4652
4653         return 0;
4654 }
4655
4656 int __sched _cond_resched(void)
4657 {
4658         if (should_resched(0)) {
4659                 preempt_schedule_common();
4660                 return 1;
4661         }
4662         return 0;
4663 }
4664 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4665
4666 /*
4667  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4668  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4669  *
4670  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4671  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4672  * spin_unlock(), once by hand).
4673  */
4674 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4675 {
4676         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4677         int ret = 0;
4678
4679         lockdep_assert_held(lock);
4680
4681         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4682                 spin_unlock(lock);
4683                 if (resched)
4684                         preempt_schedule_common();
4685                 else
4686                         cpu_relax();
4687                 ret = 1;
4688                 spin_lock(lock);
4689         }
4690         return ret;
4691 }
4692 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4693
4694 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4695 {
4696         BUG_ON(!in_softirq());
4697
4698         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4699                 local_bh_enable();
4700                 preempt_schedule_common();
4701                 local_bh_disable();
4702                 return 1;
4703         }
4704         return 0;
4705 }
4706 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4707
4708 /**
4709  * yield - yield the current processor to other threads.
4710  *
4711  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4712  *
4713  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4714  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4715  * it, its already broken.
4716  *
4717  * Typical broken usage is:
4718  *
4719  * while (!event)
4720  *      yield();
4721  *
4722  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4723  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4724  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4725  *
4726  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4727  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4728  * If you still want to use yield(), do not!
4729  */
4730 void __sched yield(void)
4731 {
4732         set_current_state(TASK_RUNNING);
4733         sys_sched_yield();
4734 }
4735 EXPORT_SYMBOL(yield);
4736
4737 /**
4738  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4739  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4740  * processor it's on.
4741  * @p: target task
4742  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4743  *
4744  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4745  * can't go away on us before we can do any checks.
4746  *
4747  * Return:
4748  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4749  *      false (0) if we failed to boost the target.
4750  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4751  */
4752 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4753 {
4754         struct task_struct *curr = current;
4755         struct rq *rq, *p_rq;
4756         unsigned long flags;
4757         int yielded = 0;
4758
4759         local_irq_save(flags);
4760         rq = this_rq();
4761
4762 again:
4763         p_rq = task_rq(p);
4764         /*
4765          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4766          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4767          */
4768         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4769                 yielded = -ESRCH;
4770                 goto out_irq;
4771         }
4772
4773         double_rq_lock(rq, p_rq);
4774         if (task_rq(p) != p_rq) {
4775                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4776                 goto again;
4777         }
4778
4779         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4780                 goto out_unlock;
4781
4782         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4783                 goto out_unlock;
4784
4785         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4786                 goto out_unlock;
4787
4788         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4789         if (yielded) {
4790                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4791                 /*
4792                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4793                  * fairness.
4794                  */
4795                 if (preempt && rq != p_rq)
4796                         resched_curr(p_rq);
4797         }
4798
4799 out_unlock:
4800         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4801 out_irq:
4802         local_irq_restore(flags);
4803
4804         if (yielded > 0)
4805                 schedule();
4806
4807         return yielded;
4808 }
4809 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4810
4811 /*
4812  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4813  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4814  */
4815 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4816 {
4817         int old_iowait = current->in_iowait;
4818         struct rq *rq;
4819         long ret;
4820
4821         current->in_iowait = 1;
4822         blk_schedule_flush_plug(current);
4823
4824         delayacct_blkio_start();
4825         rq = raw_rq();
4826         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4827         ret = schedule_timeout(timeout);
4828         current->in_iowait = old_iowait;
4829         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4830         delayacct_blkio_end();
4831
4832         return ret;
4833 }
4834 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4835
4836 /**
4837  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4838  * @policy: scheduling class.
4839  *
4840  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4841  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4842  * On failure, a negative error code is returned.
4843  */
4844 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4845 {
4846         int ret = -EINVAL;
4847
4848         switch (policy) {
4849         case SCHED_FIFO:
4850         case SCHED_RR:
4851                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4852                 break;
4853         case SCHED_DEADLINE:
4854         case SCHED_NORMAL:
4855         case SCHED_BATCH:
4856         case SCHED_IDLE:
4857                 ret = 0;
4858                 break;
4859         }
4860         return ret;
4861 }
4862
4863 /**
4864  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4865  * @policy: scheduling class.
4866  *
4867  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4868  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4869  * On failure, a negative error code is returned.
4870  */
4871 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4872 {
4873         int ret = -EINVAL;
4874
4875         switch (policy) {
4876         case SCHED_FIFO:
4877         case SCHED_RR:
4878                 ret = 1;
4879                 break;
4880         case SCHED_DEADLINE:
4881         case SCHED_NORMAL:
4882         case SCHED_BATCH:
4883         case SCHED_IDLE:
4884                 ret = 0;
4885         }
4886         return ret;
4887 }
4888
4889 /**
4890  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4891  * @pid: pid of the process.
4892  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4893  *
4894  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4895  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4896  *
4897  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4898  * an error code.
4899  */
4900 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4901                 struct timespec __user *, interval)
4902 {
4903         struct task_struct *p;
4904         unsigned int time_slice;
4905         unsigned long flags;
4906         struct rq *rq;
4907         int retval;
4908         struct timespec t;
4909
4910         if (pid < 0)
4911                 return -EINVAL;
4912
4913         retval = -ESRCH;
4914         rcu_read_lock();
4915         p = find_process_by_pid(pid);
4916         if (!p)
4917                 goto out_unlock;
4918
4919         retval = security_task_getscheduler(p);
4920         if (retval)
4921                 goto out_unlock;
4922
4923         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4924         time_slice = 0;
4925         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4926                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4927         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4928
4929         rcu_read_unlock();
4930         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4931         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4932         return retval;
4933
4934 out_unlock:
4935         rcu_read_unlock();
4936         return retval;
4937 }
4938
4939 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4940
4941 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4942 {
4943         unsigned long free = 0;
4944         int ppid;
4945         unsigned long state = p->state;
4946
4947         if (state)
4948                 state = __ffs(state) + 1;
4949         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4950                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4951 #if BITS_PER_LONG == 32
4952         if (state == TASK_RUNNING)
4953                 printk(KERN_CONT " running  ");
4954         else
4955                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4956 #else
4957         if (state == TASK_RUNNING)
4958                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4959         else
4960                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4961 #endif
4962 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4963         free = stack_not_used(p);
4964 #endif
4965         ppid = 0;
4966         rcu_read_lock();
4967         if (pid_alive(p))
4968                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4969         rcu_read_unlock();
4970         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4971                 task_pid_nr(p), ppid,
4972                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4973
4974         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4975         show_stack(p, NULL);
4976 }
4977
4978 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4979 {
4980         struct task_struct *g, *p;
4981
4982 #if BITS_PER_LONG == 32
4983         printk(KERN_INFO
4984                 "  task                PC stack   pid father\n");
4985 #else
4986         printk(KERN_INFO
4987                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4988 #endif
4989         rcu_read_lock();
4990         for_each_process_thread(g, p) {
4991                 /*
4992                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4993                  * console might take a lot of time:
4994                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
4995                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
4996                  * an IPI.
4997                  */
4998                 touch_nmi_watchdog();
4999                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5000                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5001                         sched_show_task(p);
5002         }
5003
5004 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5005         sysrq_sched_debug_show();
5006 #endif
5007         rcu_read_unlock();
5008         /*
5009          * Only show locks if all tasks are dumped:
5010          */
5011         if (!state_filter)
5012                 debug_show_all_locks();
5013 }
5014
5015 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5016 {
5017         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5018 }
5019
5020 /**
5021  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5022  * @idle: task in question
5023  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5024  *
5025  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5026  * flag, to make booting more robust.
5027  */
5028 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5029 {
5030         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5031         unsigned long flags;
5032
5033         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5034         raw_spin_lock(&rq->lock);
5035
5036         __sched_fork(0, idle);
5037         idle->state = TASK_RUNNING;
5038         idle->se.exec_start = sched_clock();
5039
5040 #ifdef CONFIG_SMP
5041         /*
5042          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5043          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5044          *
5045          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5046          */
5047         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5048 #endif
5049         /*
5050          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5051          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5052          * lockdep check in task_group() will fail.
5053          *
5054          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5055          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5056          *
5057          * Silence PROVE_RCU
5058          */
5059         rcu_read_lock();
5060         __set_task_cpu(idle, cpu);
5061         rcu_read_unlock();
5062
5063         rq->curr = rq->idle = idle;
5064         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5065 #ifdef CONFIG_SMP
5066         idle->on_cpu = 1;
5067 #endif
5068         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5069         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5070
5071         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5072         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5073
5074         /*
5075          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5076          */
5077         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5078         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5079         vtime_init_idle(idle, cpu);
5080 #ifdef CONFIG_SMP
5081         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5082 #endif
5083 }
5084
5085 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5086                               const struct cpumask *trial)
5087 {
5088         int ret = 1, trial_cpus;
5089         struct dl_bw *cur_dl_b;
5090         unsigned long flags;
5091
5092         if (!cpumask_weight(cur))
5093                 return ret;
5094
5095         rcu_read_lock_sched();
5096         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5097         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5098
5099         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5100         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5101             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5102                 ret = 0;
5103         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5104         rcu_read_unlock_sched();
5105
5106         return ret;
5107 }
5108
5109 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5110                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5111 {
5112         int ret = 0;
5113
5114         /*
5115          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5116          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5117          * affinity and isolating such threads by their set of
5118          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5119          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5120          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5121          * before cpus_allowed may be changed.
5122          */
5123         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5124                 ret = -EINVAL;
5125                 goto out;
5126         }
5127
5128 #ifdef CONFIG_SMP
5129         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5130                                               cs_cpus_allowed)) {
5131                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5132                                                         cs_cpus_allowed);
5133                 struct dl_bw *dl_b;
5134                 bool overflow;
5135                 int cpus;
5136                 unsigned long flags;
5137
5138                 rcu_read_lock_sched();
5139                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5140                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5141                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5142                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5143                 if (overflow)
5144                         ret = -EBUSY;
5145                 else {
5146                         /*
5147                          * We reserve space for this task in the destination
5148                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5149                          * We will free resources in the source root_domain
5150                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5151                          */
5152                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5153                 }
5154                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5155                 rcu_read_unlock_sched();
5156
5157         }
5158 #endif
5159 out:
5160         return ret;
5161 }
5162
5163 #ifdef CONFIG_SMP
5164
5165 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5166 /* Migrate current task p to target_cpu */
5167 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5168 {
5169         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5170         int curr_cpu = task_cpu(p);
5171
5172         if (curr_cpu == target_cpu)
5173                 return 0;
5174
5175         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5176                 return -EINVAL;
5177
5178         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5179
5180         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5181         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5182 }
5183
5184 /*
5185  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5186  * tasks on the runqueues
5187  */
5188 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5189 {
5190         struct rq *rq;
5191         unsigned long flags;
5192         bool queued, running;
5193
5194         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5195         queued = task_on_rq_queued(p);
5196         running = task_current(rq, p);
5197
5198         if (queued)
5199                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5200         if (running)
5201                 put_prev_task(rq, p);
5202
5203         p->numa_preferred_nid = nid;
5204
5205         if (running)
5206                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5207         if (queued)
5208                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5209         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5210 }
5211 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5212
5213 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5214 /*
5215  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5216  * offline.
5217  */
5218 void idle_task_exit(void)
5219 {
5220         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5221
5222         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5223
5224         if (mm != &init_mm) {
5225                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5226                 finish_arch_post_lock_switch();
5227         }
5228         mmdrop(mm);
5229 }
5230
5231 /*
5232  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5233  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5234  * nr_active count is stable.
5235  *
5236  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5237  */
5238 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5239 {
5240         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5241         if (delta)
5242                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5243 }
5244
5245 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5246 {
5247 }
5248
5249 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5250         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5251 };
5252
5253 static struct task_struct fake_task = {
5254         /*
5255          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5256          */
5257         .prio = MAX_PRIO + 1,
5258         .sched_class = &fake_sched_class,
5259 };
5260
5261 /*
5262  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5263  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5264  *
5265  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5266  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5267  * because of lock validation efforts.
5268  */
5269 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5270 {
5271         struct rq *rq = dead_rq;
5272         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5273         int dest_cpu;
5274
5275         /*
5276          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5277          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5278          *
5279          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5280          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5281          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5282          * done here.
5283          */
5284         rq->stop = NULL;
5285
5286         /*
5287          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5288          * class method both need to have an up-to-date
5289          * value of rq->clock[_task]
5290          */
5291         update_rq_clock(rq);
5292
5293         for (;;) {
5294                 /*
5295                  * There's this thread running, bail when that's the only
5296                  * remaining thread.
5297                  */
5298                 if (rq->nr_running == 1)
5299                         break;
5300
5301                 /*
5302                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5303                  */
5304                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5305                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5306                 BUG_ON(!next);
5307                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5308
5309                 /*
5310                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5311                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5312                  * stabilizes the mask.
5313                  *
5314                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5315                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5316                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5317                  */
5318                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5319                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5320                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5321                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5322
5323                 /*
5324                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5325                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5326                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5327                  */
5328                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5329                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5330                         continue;
5331                 }
5332
5333                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5334                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5335
5336                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5337                 if (rq != dead_rq) {
5338                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5339                         rq = dead_rq;
5340                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5341                 }
5342                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5343         }
5344
5345         rq->stop = stop;
5346 }
5347 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5348
5349 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5350
5351 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5352         {
5353                 .procname       = "sched_domain",
5354                 .mode           = 0555,
5355         },
5356         {}
5357 };
5358
5359 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5360         {
5361                 .procname       = "kernel",
5362                 .mode           = 0555,
5363                 .child          = sd_ctl_dir,
5364         },
5365         {}
5366 };
5367
5368 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5369 {
5370         struct ctl_table *entry =
5371                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5372
5373         return entry;
5374 }
5375
5376 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5377 {
5378         struct ctl_table *entry;
5379
5380         /*
5381          * In the intermediate directories, both the child directory and
5382          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5383          * will always be set. In the lowest directory the names are
5384          * static strings and all have proc handlers.
5385          */
5386         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5387                 if (entry->child)
5388                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5389                 if (entry->proc_handler == NULL)
5390                         kfree(entry->procname);
5391         }
5392
5393         kfree(*tablep);
5394         *tablep = NULL;
5395 }
5396
5397 static int min_load_idx = 0;
5398 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5399
5400 static void
5401 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5402                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5403                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5404                 bool load_idx)
5405 {
5406         entry->procname = procname;
5407         entry->data = data;
5408         entry->maxlen = maxlen;
5409         entry->mode = mode;
5410         entry->proc_handler = proc_handler;
5411
5412         if (load_idx) {
5413                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5414                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5415         }
5416 }
5417
5418 static struct ctl_table *
5419 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5420 {
5421         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5422
5423         if (table == NULL)
5424                 return NULL;
5425
5426         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5427                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5428         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5429                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5430         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5431                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5432         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5433                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5434         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5435                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5436         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5437                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5438         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5439                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5440         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5441                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5442         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5443                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5444         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5445                 &sd->cache_nice_tries,
5446                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5447         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5448                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5449         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5450                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5451                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5452         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5453                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5454         /* &table[13] is terminator */
5455
5456         return table;
5457 }
5458
5459 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5460 {
5461         struct ctl_table *entry, *table;
5462         struct sched_domain *sd;
5463         int domain_num = 0, i;
5464         char buf[32];
5465
5466         for_each_domain(cpu, sd)
5467                 domain_num++;
5468         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5469         if (table == NULL)
5470                 return NULL;
5471
5472         i = 0;
5473         for_each_domain(cpu, sd) {
5474                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5475                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5476                 entry->mode = 0555;
5477                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5478                 entry++;
5479                 i++;
5480         }
5481         return table;
5482 }
5483
5484 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5485 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5486 {
5487         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5488         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5489         char buf[32];
5490
5491         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5492         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5493
5494         if (entry == NULL)
5495                 return;
5496
5497         for_each_possible_cpu(i) {
5498                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5499                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5500                 entry->mode = 0555;
5501                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5502                 entry++;
5503         }
5504
5505         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5506         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5507 }
5508
5509 /* may be called multiple times per register */
5510 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5511 {
5512         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5513         sd_sysctl_header = NULL;
5514         if (sd_ctl_dir[0].child)
5515                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5516 }
5517 #else
5518 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5519 {
5520 }
5521 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5522 {
5523 }
5524 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5525
5526 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5527 {
5528         if (!rq->online) {
5529                 const struct sched_class *class;
5530
5531                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5532                 rq->online = 1;
5533
5534                 for_each_class(class) {
5535                         if (class->rq_online)
5536                                 class->rq_online(rq);
5537                 }
5538         }
5539 }
5540
5541 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5542 {
5543         if (rq->online) {
5544                 const struct sched_class *class;
5545
5546                 for_each_class(class) {
5547                         if (class->rq_offline)
5548                                 class->rq_offline(rq);
5549                 }
5550
5551                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5552                 rq->online = 0;
5553         }
5554 }
5555
5556 /*
5557  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5558  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5559  */
5560 static int
5561 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5562 {
5563         int cpu = (long)hcpu;
5564         unsigned long flags;
5565         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5566
5567         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5568
5569         case CPU_UP_PREPARE:
5570                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5571                 account_reset_rq(rq);
5572                 break;
5573
5574         case CPU_ONLINE:
5575                 /* Update our root-domain */
5576                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5577                 if (rq->rd) {
5578                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5579
5580                         set_rq_online(rq);
5581                 }
5582                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5583                 break;
5584
5585 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5586         case CPU_DYING:
5587                 sched_ttwu_pending();
5588                 /* Update our root-domain */
5589                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5590                 if (rq->rd) {
5591                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5592                         set_rq_offline(rq);
5593                 }
5594                 migrate_tasks(rq);
5595                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5596                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5597                 break;
5598
5599         case CPU_DEAD:
5600                 calc_load_migrate(rq);
5601                 break;
5602 #endif
5603         }
5604
5605         update_max_interval();
5606
5607         return NOTIFY_OK;
5608 }
5609
5610 /*
5611  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5612  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5613  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5614  */
5615 static struct notifier_block migration_notifier = {
5616         .notifier_call = migration_call,
5617         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5618 };
5619
5620 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5621 {
5622         int cpu = smp_processor_id();
5623         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5624         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5625 }
5626
5627 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5628                                       unsigned long action, void *hcpu)
5629 {
5630         int cpu = (long)hcpu;
5631
5632         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5633         case CPU_STARTING:
5634                 set_cpu_rq_start_time();
5635                 return NOTIFY_OK;
5636
5637         case CPU_ONLINE:
5638                 /*
5639                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5640                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5641                  * as active, which is essential from here on.
5642                  */
5643                 set_cpu_active(cpu, true);
5644                 stop_machine_unpark(cpu);
5645                 return NOTIFY_OK;
5646
5647         case CPU_DOWN_FAILED:
5648                 set_cpu_active(cpu, true);
5649                 return NOTIFY_OK;
5650
5651         default:
5652                 return NOTIFY_DONE;
5653         }
5654 }
5655
5656 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5657                                         unsigned long action, void *hcpu)
5658 {
5659         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5660         case CPU_DOWN_PREPARE:
5661                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5662                 return NOTIFY_OK;
5663         default:
5664                 return NOTIFY_DONE;
5665         }
5666 }
5667
5668 static int __init migration_init(void)
5669 {
5670         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5671         int err;
5672
5673         /* Initialize migration for the boot CPU */
5674         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5675         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5676         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5677         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5678
5679         /* Register cpu active notifiers */
5680         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5681         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5682
5683         return 0;
5684 }
5685 early_initcall(migration_init);
5686
5687 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5688
5689 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5690
5691 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5692
5693 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5694 {
5695         sched_debug_enabled = 1;
5696
5697         return 0;
5698 }
5699 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5700
5701 static inline bool sched_debug(void)
5702 {
5703         return sched_debug_enabled;
5704 }
5705
5706 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5707                                   struct cpumask *groupmask)
5708 {
5709         struct sched_group *group = sd->groups;
5710
5711         cpumask_clear(groupmask);
5712
5713         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5714
5715         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5716                 printk("does not load-balance\n");
5717                 if (sd->parent)
5718                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5719                                         " has parent");
5720                 return -1;
5721         }
5722
5723         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5724                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5725
5726         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5727                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5728                                 "CPU%d\n", cpu);
5729         }
5730         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5731                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5732                                 " CPU%d\n", cpu);
5733         }
5734
5735         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5736         do {
5737                 if (!group) {
5738                         printk("\n");
5739                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5740                         break;
5741                 }
5742
5743                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5744                         printk(KERN_CONT "\n");
5745                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5746                         break;
5747                 }
5748
5749                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5750                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5751                         printk(KERN_CONT "\n");
5752                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5753                         break;
5754                 }
5755
5756                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5757
5758                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5759                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5760                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5761                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %lu)",
5762                                 group->sgc->capacity);
5763                 }
5764
5765                 group = group->next;
5766         } while (group != sd->groups);
5767         printk(KERN_CONT "\n");
5768
5769         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5770                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5771
5772         if (sd->parent &&
5773             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5774                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5775                         "of domain->span\n");
5776         return 0;
5777 }
5778
5779 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5780 {
5781         int level = 0;
5782
5783         if (!sched_debug_enabled)
5784                 return;
5785
5786         if (!sd) {
5787                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5788                 return;
5789         }
5790
5791         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5792
5793         for (;;) {
5794                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5795                         break;
5796                 level++;
5797                 sd = sd->parent;
5798                 if (!sd)
5799                         break;
5800         }
5801 }
5802 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5803 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5804 static inline bool sched_debug(void)
5805 {
5806         return false;
5807 }
5808 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5809
5810 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5811 {
5812         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5813                 return 1;
5814
5815         /* Following flags need at least 2 groups */
5816         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5817                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5818                          SD_BALANCE_FORK |
5819                          SD_BALANCE_EXEC |
5820                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5821                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5822                          SD_SHARE_POWERDOMAIN |
5823                          SD_SHARE_CAP_STATES)) {
5824                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5825                         return 0;
5826         }
5827
5828         /* Following flags don't use groups */
5829         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5830                 return 0;
5831
5832         return 1;
5833 }
5834
5835 static int
5836 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5837 {
5838         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5839
5840         if (sd_degenerate(parent))
5841                 return 1;
5842
5843         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5844                 return 0;
5845
5846         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5847         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5848                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5849                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5850                                 SD_BALANCE_FORK |
5851                                 SD_BALANCE_EXEC |
5852                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5853                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5854                                 SD_PREFER_SIBLING |
5855                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN |
5856                                 SD_SHARE_CAP_STATES);
5857                 if (nr_node_ids == 1)
5858                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5859         }
5860         if (~cflags & pflags)
5861                 return 0;
5862
5863         return 1;
5864 }
5865
5866 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5867 {
5868         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5869
5870         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5871         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5872         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5873         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5874         free_cpumask_var(rd->online);
5875         free_cpumask_var(rd->span);
5876         kfree(rd);
5877 }
5878
5879 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5880 {
5881         struct root_domain *old_rd = NULL;
5882         unsigned long flags;
5883
5884         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5885
5886         if (rq->rd) {
5887                 old_rd = rq->rd;
5888
5889                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5890                         set_rq_offline(rq);
5891
5892                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5893
5894                 /*
5895                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5896                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5897                  * in this function:
5898                  */
5899                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5900                         old_rd = NULL;
5901         }
5902
5903         atomic_inc(&rd->refcount);
5904         rq->rd = rd;
5905
5906         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5907         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5908                 set_rq_online(rq);
5909
5910         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5911
5912         if (old_rd)
5913                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5914 }
5915
5916 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5917 {
5918         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5919
5920         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5921                 goto out;
5922         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5923                 goto free_span;
5924         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5925                 goto free_online;
5926         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5927                 goto free_dlo_mask;
5928
5929         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5930         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5931                 goto free_dlo_mask;
5932
5933         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5934                 goto free_rto_mask;
5935
5936         init_max_cpu_capacity(&rd->max_cpu_capacity);
5937         return 0;
5938
5939 free_rto_mask:
5940         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5941 free_dlo_mask:
5942         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5943 free_online:
5944         free_cpumask_var(rd->online);
5945 free_span:
5946         free_cpumask_var(rd->span);
5947 out:
5948         return -ENOMEM;
5949 }
5950
5951 /*
5952  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5953  * members (mimicking the global state we have today).
5954  */
5955 struct root_domain def_root_domain;
5956
5957 static void init_defrootdomain(void)
5958 {
5959         init_rootdomain(&def_root_domain);
5960
5961         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5962 }
5963
5964 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5965 {
5966         struct root_domain *rd;
5967
5968         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5969         if (!rd)
5970                 return NULL;
5971
5972         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5973                 kfree(rd);
5974                 return NULL;
5975         }
5976
5977         return rd;
5978 }
5979
5980 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5981 {
5982         struct sched_group *tmp, *first;
5983
5984         if (!sg)
5985                 return;
5986
5987         first = sg;
5988         do {
5989                 tmp = sg->next;
5990
5991                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5992                         kfree(sg->sgc);
5993
5994                 kfree(sg);
5995                 sg = tmp;
5996         } while (sg != first);
5997 }
5998
5999 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6000 {
6001         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6002
6003         /*
6004          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6005          * nuke them all.
6006          */
6007         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6008                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6009         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6010                 kfree(sd->groups->sgc);
6011                 kfree(sd->groups);
6012         }
6013         kfree(sd);
6014 }
6015
6016 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6017 {
6018         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6019 }
6020
6021 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6022 {
6023         for (; sd; sd = sd->parent)
6024                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6025 }
6026
6027 /*
6028  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6029  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6030  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6031  *
6032  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6033  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6034  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6035  */
6036 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6037 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6038 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6039 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6040 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
6041 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6042 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_ea);
6043 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_scs);
6044
6045 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6046 {
6047         struct sched_domain *sd;
6048         struct sched_domain *busy_sd = NULL, *ea_sd = NULL;
6049         int id = cpu;
6050         int size = 1;
6051
6052         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6053         if (sd) {
6054                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6055                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6056                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
6057         }
6058         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
6059
6060         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6061         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6062         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6063
6064         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6065         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6066
6067         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6068         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6069
6070         for_each_domain(cpu, sd) {
6071                 if (sd->groups->sge)
6072                         ea_sd = sd;
6073                 else
6074                         break;
6075         }
6076         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_ea, cpu), ea_sd);
6077
6078         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_CAP_STATES);
6079         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_scs, cpu), sd);
6080 }
6081
6082 /*
6083  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6084  * hold the hotplug lock.
6085  */
6086 static void
6087 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6088 {
6089         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6090         struct sched_domain *tmp;
6091
6092         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6093         for (tmp = sd; tmp; ) {
6094                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6095                 if (!parent)
6096                         break;
6097
6098                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6099                         tmp->parent = parent->parent;
6100                         if (parent->parent)
6101                                 parent->parent->child = tmp;
6102                         /*
6103                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6104                          * degenerate parent; the spans match for this
6105                          * so the property transfers.
6106                          */
6107                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6108                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6109                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6110                 } else
6111                         tmp = tmp->parent;
6112         }
6113
6114         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6115                 tmp = sd;
6116                 sd = sd->parent;
6117                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6118                 if (sd)
6119                         sd->child = NULL;
6120         }
6121
6122         sched_domain_debug(sd, cpu);
6123
6124         rq_attach_root(rq, rd);
6125         tmp = rq->sd;
6126         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6127         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6128
6129         update_top_cache_domain(cpu);
6130 }
6131
6132 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6133 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6134 {
6135         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6136         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6137         return 1;
6138 }
6139
6140 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6141
6142 struct s_data {
6143         struct sched_domain ** __percpu sd;
6144         struct root_domain      *rd;
6145 };
6146
6147 enum s_alloc {
6148         sa_rootdomain,
6149         sa_sd,
6150         sa_sd_storage,
6151         sa_none,
6152 };
6153
6154 /*
6155  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6156  * domain traversal.
6157  *
6158  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6159  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6160  * range.
6161  *
6162  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6163  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6164  * cpu they're built on, so check that.
6165  *
6166  */
6167 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6168 {
6169         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6170         struct sd_data *sdd = sd->private;
6171         struct sched_domain *sibling;
6172         int i;
6173
6174         for_each_cpu(i, span) {
6175                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6176                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6177                         continue;
6178
6179                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6180         }
6181 }
6182
6183 /*
6184  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6185  * of this group that's also in the iteration mask.
6186  */
6187 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6188 {
6189         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6190 }
6191
6192 static int
6193 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6194 {
6195         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6196         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6197         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6198         struct sd_data *sdd = sd->private;
6199         struct sched_domain *sibling;
6200         int i;
6201
6202         cpumask_clear(covered);
6203
6204         for_each_cpu(i, span) {
6205                 struct cpumask *sg_span;
6206
6207                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6208                         continue;
6209
6210                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6211
6212                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6213                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6214                         continue;
6215
6216                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6217                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6218
6219                 if (!sg)
6220                         goto fail;
6221
6222                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6223                 if (sibling->child)
6224                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6225                 else
6226                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6227
6228                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6229
6230                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6231                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6232                         build_group_mask(sd, sg);
6233
6234                 /*
6235                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6236                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6237                  * die on a /0 trap.
6238                  */
6239                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6240                 sg->sgc->max_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6241
6242                 /*
6243                  * Make sure the first group of this domain contains the
6244                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6245                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6246                  */
6247                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6248                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6249                         groups = sg;
6250
6251                 if (!first)
6252                         first = sg;
6253                 if (last)
6254                         last->next = sg;
6255                 last = sg;
6256                 last->next = first;
6257         }
6258         sd->groups = groups;
6259
6260         return 0;
6261
6262 fail:
6263         free_sched_groups(first, 0);
6264
6265         return -ENOMEM;
6266 }
6267
6268 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6269 {
6270         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6271         struct sched_domain *child = sd->child;
6272
6273         if (child)
6274                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6275
6276         if (sg) {
6277                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6278                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6279                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6280         }
6281
6282         return cpu;
6283 }
6284
6285 /*
6286  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6287  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6288  * and ->cpu_capacity to 0.
6289  *
6290  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6291  */
6292 static int
6293 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6294 {
6295         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6296         struct sd_data *sdd = sd->private;
6297         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6298         struct cpumask *covered;
6299         int i;
6300
6301         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6302         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6303
6304         if (cpu != cpumask_first(span))
6305                 return 0;
6306
6307         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6308         covered = sched_domains_tmpmask;
6309
6310         cpumask_clear(covered);
6311
6312         for_each_cpu(i, span) {
6313                 struct sched_group *sg;
6314                 int group, j;
6315
6316                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6317                         continue;
6318
6319                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6320                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6321
6322                 for_each_cpu(j, span) {
6323                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6324                                 continue;
6325
6326                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6327                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6328                 }
6329
6330                 if (!first)
6331                         first = sg;
6332                 if (last)
6333                         last->next = sg;
6334                 last = sg;
6335         }
6336         last->next = first;
6337
6338         return 0;
6339 }
6340
6341 /*
6342  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6343  *
6344  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6345  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6346  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6347  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6348  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6349  * group having less cpu_capacity.
6350  */
6351 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6352 {
6353         struct sched_group *sg = sd->groups;
6354
6355         WARN_ON(!sg);
6356
6357         do {
6358                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6359                 sg = sg->next;
6360         } while (sg != sd->groups);
6361
6362         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6363                 return;
6364
6365         update_group_capacity(sd, cpu);
6366         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6367 }
6368
6369 /*
6370  * Check that the per-cpu provided sd energy data is consistent for all cpus
6371  * within the mask.
6372  */
6373 static inline void check_sched_energy_data(int cpu, sched_domain_energy_f fn,
6374                                            const struct cpumask *cpumask)
6375 {
6376         const struct sched_group_energy * const sge = fn(cpu);
6377         struct cpumask mask;
6378         int i;
6379
6380         if (cpumask_weight(cpumask) <= 1)
6381                 return;
6382
6383         cpumask_xor(&mask, cpumask, get_cpu_mask(cpu));
6384
6385         for_each_cpu(i, &mask) {
6386                 const struct sched_group_energy * const e = fn(i);
6387                 int y;
6388
6389                 BUG_ON(e->nr_idle_states != sge->nr_idle_states);
6390
6391                 for (y = 0; y < (e->nr_idle_states); y++) {
6392                         BUG_ON(e->idle_states[y].power !=
6393                                         sge->idle_states[y].power);
6394                 }
6395
6396                 BUG_ON(e->nr_cap_states != sge->nr_cap_states);
6397
6398                 for (y = 0; y < (e->nr_cap_states); y++) {
6399                         BUG_ON(e->cap_states[y].cap != sge->cap_states[y].cap);
6400                         BUG_ON(e->cap_states[y].power !=
6401                                         sge->cap_states[y].power);
6402                 }
6403         }
6404 }
6405
6406 static void init_sched_energy(int cpu, struct sched_domain *sd,
6407                               sched_domain_energy_f fn)
6408 {
6409         if (!(fn && fn(cpu)))
6410                 return;
6411
6412         if (cpu != group_balance_cpu(sd->groups))
6413                 return;
6414
6415         if (sd->child && !sd->child->groups->sge) {
6416                 pr_err("BUG: EAS setup broken for CPU%d\n", cpu);
6417 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6418                 pr_err("     energy data on %s but not on %s domain\n",
6419                         sd->name, sd->child->name);
6420 #endif
6421                 return;
6422         }
6423
6424         check_sched_energy_data(cpu, fn, sched_group_cpus(sd->groups));
6425
6426         sd->groups->sge = fn(cpu);
6427 }
6428
6429 /*
6430  * Initializers for schedule domains
6431  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6432  */
6433
6434 static int default_relax_domain_level = -1;
6435 int sched_domain_level_max;
6436
6437 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6438 {
6439         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6440                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6441
6442         return 1;
6443 }
6444 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6445
6446 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6447                                  struct sched_domain_attr *attr)
6448 {
6449         int request;
6450
6451         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6452                 if (default_relax_domain_level < 0)
6453                         return;
6454                 else
6455                         request = default_relax_domain_level;
6456         } else
6457                 request = attr->relax_domain_level;
6458         if (request < sd->level) {
6459                 /* turn off idle balance on this domain */
6460                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6461         } else {
6462                 /* turn on idle balance on this domain */
6463                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6464         }
6465 }
6466
6467 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6468 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6469
6470 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6471                                  const struct cpumask *cpu_map)
6472 {
6473         switch (what) {
6474         case sa_rootdomain:
6475                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6476                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6477         case sa_sd:
6478                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6479         case sa_sd_storage:
6480                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6481         case sa_none:
6482                 break;
6483         }
6484 }
6485
6486 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6487                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6488 {
6489         memset(d, 0, sizeof(*d));
6490
6491         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6492                 return sa_sd_storage;
6493         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6494         if (!d->sd)
6495                 return sa_sd_storage;
6496         d->rd = alloc_rootdomain();
6497         if (!d->rd)
6498                 return sa_sd;
6499         return sa_rootdomain;
6500 }
6501
6502 /*
6503  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6504  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6505  * will not free the data we're using.
6506  */
6507 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6508 {
6509         struct sd_data *sdd = sd->private;
6510
6511         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6512         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6513
6514         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6515                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6516
6517         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6518                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6519 }
6520
6521 #ifdef CONFIG_NUMA
6522 static int sched_domains_numa_levels;
6523 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6524 static int *sched_domains_numa_distance;
6525 int sched_max_numa_distance;
6526 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6527 static int sched_domains_curr_level;
6528 #endif
6529
6530 /*
6531  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6532  *
6533  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6534  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6535  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6536  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6537  * SD_SHARE_CAP_STATES    - describes shared capacity states
6538  *
6539  * Odd one out:
6540  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6541  */
6542 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6543         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6544          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6545          SD_NUMA |                      \
6546          SD_ASYM_PACKING |              \
6547          SD_SHARE_POWERDOMAIN |         \
6548          SD_SHARE_CAP_STATES)
6549
6550 static struct sched_domain *
6551 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6552 {
6553         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6554         int sd_weight, sd_flags = 0;
6555
6556 #ifdef CONFIG_NUMA
6557         /*
6558          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6559          */
6560         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6561 #endif
6562
6563         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6564
6565         if (tl->sd_flags)
6566                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6567         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6568                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6569                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6570
6571         *sd = (struct sched_domain){
6572                 .min_interval           = sd_weight,
6573                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6574                 .busy_factor            = 32,
6575                 .imbalance_pct          = 125,
6576
6577                 .cache_nice_tries       = 0,
6578                 .busy_idx               = 0,
6579                 .idle_idx               = 0,
6580                 .newidle_idx            = 0,
6581                 .wake_idx               = 0,
6582                 .forkexec_idx           = 0,
6583
6584                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6585                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6586                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6587                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6588                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6589                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6590                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6591                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6592                                         | 0*SD_SERIALIZE
6593                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6594                                         | 0*SD_NUMA
6595                                         | sd_flags
6596                                         ,
6597
6598                 .last_balance           = jiffies,
6599                 .balance_interval       = sd_weight,
6600                 .smt_gain               = 0,
6601                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6602                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6603 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6604                 .name                   = tl->name,
6605 #endif
6606         };
6607
6608         /*
6609          * Convert topological properties into behaviour.
6610          */
6611
6612         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6613                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6614                 sd->imbalance_pct = 110;
6615                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6616
6617         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6618                 sd->imbalance_pct = 117;
6619                 sd->cache_nice_tries = 1;
6620                 sd->busy_idx = 2;
6621
6622 #ifdef CONFIG_NUMA
6623         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6624                 sd->cache_nice_tries = 2;
6625                 sd->busy_idx = 3;
6626                 sd->idle_idx = 2;
6627
6628                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6629                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6630                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6631                                        SD_BALANCE_FORK |
6632                                        SD_WAKE_AFFINE);
6633                 }
6634
6635 #endif
6636         } else {
6637                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6638                 sd->cache_nice_tries = 1;
6639                 sd->busy_idx = 2;
6640                 sd->idle_idx = 1;
6641         }
6642
6643         sd->private = &tl->data;
6644
6645         return sd;
6646 }
6647
6648 /*
6649  * Topology list, bottom-up.
6650  */
6651 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6652 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6653         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6654 #endif
6655 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6656         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6657 #endif
6658         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6659         { NULL, },
6660 };
6661
6662 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6663         default_topology;
6664
6665 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6666         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6667
6668 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6669 {
6670         sched_domain_topology = tl;
6671 }
6672
6673 #ifdef CONFIG_NUMA
6674
6675 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6676 {
6677         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6678 }
6679
6680 static void sched_numa_warn(const char *str)
6681 {
6682         static int done = false;
6683         int i,j;
6684
6685         if (done)
6686                 return;
6687
6688         done = true;
6689
6690         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6691
6692         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6693                 printk(KERN_WARNING "  ");
6694                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6695                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6696                 printk(KERN_CONT "\n");
6697         }
6698         printk(KERN_WARNING "\n");
6699 }
6700
6701 bool find_numa_distance(int distance)
6702 {
6703         int i;
6704
6705         if (distance == node_distance(0, 0))
6706                 return true;
6707
6708         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6709                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6710                         return true;
6711         }
6712
6713         return false;
6714 }
6715
6716 /*
6717  * A system can have three types of NUMA topology:
6718  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6719  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6720  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6721  *
6722  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6723  * topology lies in whether communication between not directly
6724  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6725  * could run), or through backplane controllers. This affects
6726  * placement of programs.
6727  *
6728  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6729  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6730  *   is directly connected.
6731  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6732  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6733  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6734  */
6735 static void init_numa_topology_type(void)
6736 {
6737         int a, b, c, n;
6738
6739         n = sched_max_numa_distance;
6740
6741         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6742                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6743                 return;
6744         }
6745
6746         for_each_online_node(a) {
6747                 for_each_online_node(b) {
6748                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6749                         if (node_distance(a, b) < n)
6750                                 continue;
6751
6752                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6753                         for_each_online_node(c) {
6754                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6755                                     node_distance(b, c) < n) {
6756                                         sched_numa_topology_type =
6757                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6758                                         return;
6759                                 }
6760                         }
6761
6762                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6763                         return;
6764                 }
6765         }
6766 }
6767
6768 static void sched_init_numa(void)
6769 {
6770         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6771         struct sched_domain_topology_level *tl;
6772         int level = 0;
6773         int i, j, k;
6774
6775         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6776         if (!sched_domains_numa_distance)
6777                 return;
6778
6779         /*
6780          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6781          * unique distances in the node_distance() table.
6782          *
6783          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6784          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6785          */
6786         next_distance = curr_distance;
6787         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6788                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6789                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6790                                 int distance = node_distance(i, k);
6791
6792                                 if (distance > curr_distance &&
6793                                     (distance < next_distance ||
6794                                      next_distance == curr_distance))
6795                                         next_distance = distance;
6796
6797                                 /*
6798                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6799                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6800                                  * equally connected to A.
6801                                  */
6802                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6803                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6804
6805                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6806                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6807                         }
6808                         if (next_distance != curr_distance) {
6809                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6810                                 sched_domains_numa_levels = level;
6811                                 curr_distance = next_distance;
6812                         } else break;
6813                 }
6814
6815                 /*
6816                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6817                  */
6818                 if (!sched_debug())
6819                         break;
6820         }
6821
6822         if (!level)
6823                 return;
6824
6825         /*
6826          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6827          * identity distance node_distance(i,i).
6828          *
6829          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6830          * numbers.
6831          */
6832
6833         /*
6834          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6835          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6836          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6837          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6838          * in other functions.
6839          *
6840          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6841          */
6842         sched_domains_numa_levels = 0;
6843
6844         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6845         if (!sched_domains_numa_masks)
6846                 return;
6847
6848         /*
6849          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6850          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6851          */
6852         for (i = 0; i < level; i++) {
6853                 sched_domains_numa_masks[i] =
6854                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6855                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6856                         return;
6857
6858                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6859                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6860                         if (!mask)
6861                                 return;
6862
6863                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6864
6865                         for_each_node(k) {
6866                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6867                                         continue;
6868
6869                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6870                         }
6871                 }
6872         }
6873
6874         /* Compute default topology size */
6875         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6876
6877         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6878                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6879         if (!tl)
6880                 return;
6881
6882         /*
6883          * Copy the default topology bits..
6884          */
6885         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6886                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6887
6888         /*
6889          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6890          */
6891         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6892                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6893                         .mask = sd_numa_mask,
6894                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6895                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6896                         .numa_level = j,
6897                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6898                 };
6899         }
6900
6901         sched_domain_topology = tl;
6902
6903         sched_domains_numa_levels = level;
6904         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6905
6906         init_numa_topology_type();
6907 }
6908
6909 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6910 {
6911         int i, j;
6912         int node = cpu_to_node(cpu);
6913
6914         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6915                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6916                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6917                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6918                 }
6919         }
6920 }
6921
6922 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6923 {
6924         int i, j;
6925         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6926                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6927                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6928         }
6929 }
6930
6931 /*
6932  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6933  * are onlined.
6934  */
6935 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6936                                            unsigned long action,
6937                                            void *hcpu)
6938 {
6939         int cpu = (long)hcpu;
6940
6941         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6942         case CPU_ONLINE:
6943                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6944                 break;
6945
6946         case CPU_DEAD:
6947                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6948                 break;
6949
6950         default:
6951                 return NOTIFY_DONE;
6952         }
6953
6954         return NOTIFY_OK;
6955 }
6956 #else
6957 static inline void sched_init_numa(void)
6958 {
6959 }
6960
6961 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6962                                            unsigned long action,
6963                                            void *hcpu)
6964 {
6965         return 0;
6966 }
6967 #endif /* CONFIG_NUMA */
6968
6969 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6970 {
6971         struct sched_domain_topology_level *tl;
6972         int j;
6973
6974         for_each_sd_topology(tl) {
6975                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6976
6977                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6978                 if (!sdd->sd)
6979                         return -ENOMEM;
6980
6981                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6982                 if (!sdd->sg)
6983                         return -ENOMEM;
6984
6985                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6986                 if (!sdd->sgc)
6987                         return -ENOMEM;
6988
6989                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6990                         struct sched_domain *sd;
6991                         struct sched_group *sg;
6992                         struct sched_group_capacity *sgc;
6993
6994                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6995                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6996                         if (!sd)
6997                                 return -ENOMEM;
6998
6999                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7000
7001                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7002                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7003                         if (!sg)
7004                                 return -ENOMEM;
7005
7006                         sg->next = sg;
7007
7008                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7009
7010                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
7011                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7012                         if (!sgc)
7013                                 return -ENOMEM;
7014
7015                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
7016                 }
7017         }
7018
7019         return 0;
7020 }
7021
7022 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7023 {
7024         struct sched_domain_topology_level *tl;
7025         int j;
7026
7027         for_each_sd_topology(tl) {
7028                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7029
7030                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7031                         struct sched_domain *sd;
7032
7033                         if (sdd->sd) {
7034                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7035                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7036                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7037                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7038                         }
7039
7040                         if (sdd->sg)
7041                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7042                         if (sdd->sgc)
7043                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
7044                 }
7045                 free_percpu(sdd->sd);
7046                 sdd->sd = NULL;
7047                 free_percpu(sdd->sg);
7048                 sdd->sg = NULL;
7049                 free_percpu(sdd->sgc);
7050                 sdd->sgc = NULL;
7051         }
7052 }
7053
7054 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7055                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7056                 struct sched_domain *child, int cpu)
7057 {
7058         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
7059         if (!sd)
7060                 return child;
7061
7062         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7063         if (child) {
7064                 sd->level = child->level + 1;
7065                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7066                 child->parent = sd;
7067                 sd->child = child;
7068
7069                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
7070                                     sched_domain_span(sd))) {
7071                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
7072 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7073                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
7074                                         child->name, sd->name);
7075 #endif
7076                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
7077                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
7078                                    sched_domain_span(sd),
7079                                    sched_domain_span(child));
7080                 }
7081
7082         }
7083         set_domain_attribute(sd, attr);
7084
7085         return sd;
7086 }
7087
7088 /*
7089  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7090  * to the individual cpus
7091  */
7092 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7093                                struct sched_domain_attr *attr)
7094 {
7095         enum s_alloc alloc_state;
7096         struct sched_domain *sd;
7097         struct s_data d;
7098         struct rq *rq = NULL;
7099         int i, ret = -ENOMEM;
7100
7101         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7102         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7103                 goto error;
7104
7105         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7106         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7107                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7108
7109                 sd = NULL;
7110                 for_each_sd_topology(tl) {
7111                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7112                         if (tl == sched_domain_topology)
7113                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7114                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7115                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7116                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7117                                 break;
7118                 }
7119         }
7120
7121         /* Build the groups for the domains */
7122         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7123                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7124                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7125                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7126                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7127                                         goto error;
7128                         } else {
7129                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7130                                         goto error;
7131                         }
7132                 }
7133         }
7134
7135         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7136         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7137                 struct sched_domain_topology_level *tl = sched_domain_topology;
7138
7139                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7140                         continue;
7141
7142                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent, tl++) {
7143                         init_sched_energy(i, sd, tl->energy);
7144                         claim_allocations(i, sd);
7145                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7146                 }
7147         }
7148
7149         /* Attach the domains */
7150         rcu_read_lock();
7151         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7152                 rq = cpu_rq(i);
7153                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7154                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7155         }
7156         rcu_read_unlock();
7157
7158         ret = 0;
7159 error:
7160         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7161         return ret;
7162 }
7163
7164 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7165 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7166 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7167                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7168
7169 /*
7170  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7171  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7172  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7173  */
7174 static cpumask_var_t fallback_doms;
7175
7176 /*
7177  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7178  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7179  * or 0 if it stayed the same.
7180  */
7181 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7182 {
7183         return 0;
7184 }
7185
7186 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7187 {
7188         int i;
7189         cpumask_var_t *doms;
7190
7191         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7192         if (!doms)
7193                 return NULL;
7194         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7195                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7196                         free_sched_domains(doms, i);
7197                         return NULL;
7198                 }
7199         }
7200         return doms;
7201 }
7202
7203 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7204 {
7205         unsigned int i;
7206         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7207                 free_cpumask_var(doms[i]);
7208         kfree(doms);
7209 }
7210
7211 /*
7212  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7213  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7214  * exclude other special cases in the future.
7215  */
7216 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7217 {
7218         int err;
7219
7220         arch_update_cpu_topology();
7221         ndoms_cur = 1;
7222         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7223         if (!doms_cur)
7224                 doms_cur = &fallback_doms;
7225         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7226         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7227         register_sched_domain_sysctl();
7228
7229         return err;
7230 }
7231
7232 /*
7233  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7234  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7235  */
7236 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7237 {
7238         int i;
7239
7240         rcu_read_lock();
7241         for_each_cpu(i, cpu_map)
7242                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7243         rcu_read_unlock();
7244 }
7245
7246 /* handle null as "default" */
7247 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7248                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7249 {
7250         struct sched_domain_attr tmp;
7251
7252         /* fast path */
7253         if (!new && !cur)
7254                 return 1;
7255
7256         tmp = SD_ATTR_INIT;
7257         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7258                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7259                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7260 }
7261
7262 /*
7263  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7264  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7265  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7266  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7267  *
7268  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7269  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7270  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7271  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7272  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7273  * it as it is.
7274  *
7275  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7276  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7277  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7278  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7279  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7280  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7281  *
7282  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7283  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7284  * and it will not create the default domain.
7285  *
7286  * Call with hotplug lock held
7287  */
7288 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7289                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7290 {
7291         int i, j, n;
7292         int new_topology;
7293
7294         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7295
7296         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7297         unregister_sched_domain_sysctl();
7298
7299         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7300         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7301
7302         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7303
7304         /* Destroy deleted domains */
7305         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7306                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7307                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7308                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7309                                 goto match1;
7310                 }
7311                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7312                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7313 match1:
7314                 ;
7315         }
7316
7317         n = ndoms_cur;
7318         if (doms_new == NULL) {
7319                 n = 0;
7320                 doms_new = &fallback_doms;
7321                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7322                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7323         }
7324
7325         /* Build new domains */
7326         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7327                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7328                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7329                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7330                                 goto match2;
7331                 }
7332                 /* no match - add a new doms_new */
7333                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7334 match2:
7335                 ;
7336         }
7337
7338         /* Remember the new sched domains */
7339         if (doms_cur != &fallback_doms)
7340                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7341         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7342         doms_cur = doms_new;
7343         dattr_cur = dattr_new;
7344         ndoms_cur = ndoms_new;
7345
7346         register_sched_domain_sysctl();
7347
7348         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7349 }
7350
7351 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7352
7353 /*
7354  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7355  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7356  * around partition_sched_domains().
7357  *
7358  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7359  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7360  */
7361 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7362                              void *hcpu)
7363 {
7364         switch (action) {
7365         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7366         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7367
7368                 /*
7369                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7370                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7371                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7372                  * domain, ignoring cpusets.
7373                  */
7374                 num_cpus_frozen--;
7375                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7376                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7377                         break;
7378                 }
7379
7380                 /*
7381                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7382                  * restore the original sched domains by considering the
7383                  * cpuset configurations.
7384                  */
7385
7386         case CPU_ONLINE:
7387                 cpuset_update_active_cpus(true);
7388                 break;
7389         default:
7390                 return NOTIFY_DONE;
7391         }
7392         return NOTIFY_OK;
7393 }
7394
7395 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7396                                void *hcpu)
7397 {
7398         unsigned long flags;
7399         long cpu = (long)hcpu;
7400         struct dl_bw *dl_b;
7401         bool overflow;
7402         int cpus;
7403
7404         switch (action) {
7405         case CPU_DOWN_PREPARE:
7406                 rcu_read_lock_sched();
7407                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7408
7409                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7410                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7411                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7412                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7413
7414                 rcu_read_unlock_sched();
7415
7416                 if (overflow)
7417                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7418                 cpuset_update_active_cpus(false);
7419                 break;
7420         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7421                 num_cpus_frozen++;
7422                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7423                 break;
7424         default:
7425                 return NOTIFY_DONE;
7426         }
7427         return NOTIFY_OK;
7428 }
7429
7430 void __init sched_init_smp(void)
7431 {
7432         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7433
7434         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7435         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7436
7437         sched_init_numa();
7438
7439         /*
7440          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7441          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7442          * happen.
7443          */
7444         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7445         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7446         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7447         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7448                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7449         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7450
7451         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7452         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7453         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7454
7455         init_hrtick();
7456
7457         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7458         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7459                 BUG();
7460         sched_init_granularity();
7461         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7462
7463         init_sched_rt_class();
7464         init_sched_dl_class();
7465 }
7466 #else
7467 void __init sched_init_smp(void)
7468 {
7469         sched_init_granularity();
7470 }
7471 #endif /* CONFIG_SMP */
7472
7473 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7474 {
7475         return in_lock_functions(addr) ||
7476                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7477                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7478 }
7479
7480 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7481 /*
7482  * Default task group.
7483  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7484  */
7485 struct task_group root_task_group;
7486 LIST_HEAD(task_groups);
7487 #endif
7488
7489 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7490
7491 void __init sched_init(void)
7492 {
7493         int i, j;
7494         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7495
7496 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7497         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7498 #endif
7499 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7500         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7501 #endif
7502         if (alloc_size) {
7503                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7504
7505 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7506                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7507                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7508
7509                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7510                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7511
7512 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7513 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7514                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7515                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7516
7517                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7518                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7519
7520 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7521         }
7522 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7523         for_each_possible_cpu(i) {
7524                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7525                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7526         }
7527 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7528
7529         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7530                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7531         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7532                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7533
7534 #ifdef CONFIG_SMP
7535         init_defrootdomain();
7536 #endif
7537
7538 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7539         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7540                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7541 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7542
7543 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7544         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7545         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7546         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7547         autogroup_init(&init_task);
7548
7549 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7550
7551         for_each_possible_cpu(i) {
7552                 struct rq *rq;
7553
7554                 rq = cpu_rq(i);
7555                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7556                 rq->nr_running = 0;
7557                 rq->calc_load_active = 0;
7558                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7559                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7560                 init_rt_rq(&rq->rt);
7561                 init_dl_rq(&rq->dl);
7562 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7563                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7564                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7565                 /*
7566                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7567                  *
7568                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7569                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7570                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7571                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7572                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7573                  * (se->load.weight).
7574                  *
7575                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7576                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7577                  * then A0's share of the cpu resource is:
7578                  *
7579                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7580                  *
7581                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7582                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7583                  */
7584                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7585                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7586 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7587
7588                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7589 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7590                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7591 #endif
7592
7593                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7594                         rq->cpu_load[j] = 0;
7595
7596                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7597
7598 #ifdef CONFIG_SMP
7599                 rq->sd = NULL;
7600                 rq->rd = NULL;
7601                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7602                 rq->balance_callback = NULL;
7603                 rq->active_balance = 0;
7604                 rq->next_balance = jiffies;
7605                 rq->push_cpu = 0;
7606                 rq->cpu = i;
7607                 rq->online = 0;
7608                 rq->idle_stamp = 0;
7609                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7610                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7611
7612                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7613
7614                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7615 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7616                 rq->nohz_flags = 0;
7617 #endif
7618 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7619                 rq->last_sched_tick = 0;
7620 #endif
7621 #endif
7622                 init_rq_hrtick(rq);
7623                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7624         }
7625
7626         set_load_weight(&init_task);
7627
7628 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7629         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7630 #endif
7631
7632         /*
7633          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7634          */
7635         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7636         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7637
7638         /*
7639          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7640          */
7641         current->sched_class = &fair_sched_class;
7642
7643         /*
7644          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7645          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7646          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7647          * when this runqueue becomes "idle".
7648          */
7649         init_idle(current, smp_processor_id());
7650
7651         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7652
7653 #ifdef CONFIG_SMP
7654         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7655         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7656         if (cpu_isolated_map == NULL)
7657                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7658         idle_thread_set_boot_cpu();
7659         set_cpu_rq_start_time();
7660 #endif
7661         init_sched_fair_class();
7662
7663         scheduler_running = 1;
7664 }
7665
7666 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7667 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7668 {
7669         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7670
7671         return (nested == preempt_offset);
7672 }
7673
7674 static int __might_sleep_init_called;
7675 int __init __might_sleep_init(void)
7676 {
7677         __might_sleep_init_called = 1;
7678         return 0;
7679 }
7680 early_initcall(__might_sleep_init);
7681
7682 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7683 {
7684         /*
7685          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7686          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7687          * otherwise we will destroy state.
7688          */
7689         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7690                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7691                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7692                         current->state,
7693                         (void *)current->task_state_change,
7694                         (void *)current->task_state_change);
7695
7696         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7697 }
7698 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7699
7700 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7701 {
7702         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7703
7704         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7705         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7706              !is_idle_task(current)) || oops_in_progress)
7707                 return;
7708         if (system_state != SYSTEM_RUNNING &&
7709             (!__might_sleep_init_called || system_state != SYSTEM_BOOTING))
7710                 return;
7711         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7712                 return;
7713         prev_jiffy = jiffies;
7714
7715         printk(KERN_ERR
7716                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7717                         file, line);
7718         printk(KERN_ERR
7719                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7720                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7721                         current->pid, current->comm);
7722
7723         if (task_stack_end_corrupted(current))
7724                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7725
7726         debug_show_held_locks(current);
7727         if (irqs_disabled())
7728                 print_irqtrace_events(current);
7729 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7730         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7731                 pr_err("Preemption disabled at:");
7732                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7733                 pr_cont("\n");
7734         }
7735 #endif
7736         dump_stack();
7737 }
7738 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7739 #endif
7740
7741 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7742 void normalize_rt_tasks(void)
7743 {
7744         struct task_struct *g, *p;
7745         struct sched_attr attr = {
7746                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7747         };
7748
7749         read_lock(&tasklist_lock);
7750         for_each_process_thread(g, p) {
7751                 /*
7752                  * Only normalize user tasks:
7753                  */
7754                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7755                         continue;
7756
7757                 p->se.exec_start                = 0;
7758 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7759                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7760                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7761                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7762 #endif
7763
7764                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7765                         /*
7766                          * Renice negative nice level userspace
7767                          * tasks back to 0:
7768                          */
7769                         if (task_nice(p) < 0)
7770                                 set_user_nice(p, 0);
7771                         continue;
7772                 }
7773
7774                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7775         }
7776         read_unlock(&tasklist_lock);
7777 }
7778
7779 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7780
7781 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7782 /*
7783  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7784  *
7785  * They can only be called when the whole system has been
7786  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7787  * activity can take place. Using them for anything else would
7788  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7789  * under any other configuration.
7790  */
7791
7792 /**
7793  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7794  * @cpu: the processor in question.
7795  *
7796  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7797  *
7798  * Return: The current task for @cpu.
7799  */
7800 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7801 {
7802         return cpu_curr(cpu);
7803 }
7804
7805 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7806
7807 #ifdef CONFIG_IA64
7808 /**
7809  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7810  * @cpu: the processor in question.
7811  * @p: the task pointer to set.
7812  *
7813  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7814  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7815  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7816  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7817  * and caller must save the original value of the current task (see
7818  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7819  * re-starting the system.
7820  *
7821  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7822  */
7823 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7824 {
7825         cpu_curr(cpu) = p;
7826 }
7827
7828 #endif
7829
7830 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7831 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7832 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7833
7834 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7835 {
7836         free_fair_sched_group(tg);
7837         free_rt_sched_group(tg);
7838         autogroup_free(tg);
7839         kfree(tg);
7840 }
7841
7842 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7843 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7844 {
7845         struct task_group *tg;
7846
7847         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7848         if (!tg)
7849                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7850
7851         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7852                 goto err;
7853
7854         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7855                 goto err;
7856
7857         return tg;
7858
7859 err:
7860         sched_free_group(tg);
7861         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7862 }
7863
7864 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7865 {
7866         unsigned long flags;
7867
7868         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7869         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7870
7871         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7872
7873         tg->parent = parent;
7874         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7875         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7876         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7877 }
7878
7879 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7880 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7881 {
7882         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7883         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7884 }
7885
7886 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7887 {
7888         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7889         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7890 }
7891
7892 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7893 {
7894         unsigned long flags;
7895         int i;
7896
7897         /* end participation in shares distribution */
7898         for_each_possible_cpu(i)
7899                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7900
7901         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7902         list_del_rcu(&tg->list);
7903         list_del_rcu(&tg->siblings);
7904         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7905 }
7906
7907 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7908  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7909  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7910  *      reflect its new group.
7911  */
7912 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7913 {
7914         struct task_group *tg;
7915         int queued, running;
7916         unsigned long flags;
7917         struct rq *rq;
7918
7919         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7920
7921         running = task_current(rq, tsk);
7922         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7923
7924         if (queued)
7925                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
7926         if (unlikely(running))
7927                 put_prev_task(rq, tsk);
7928
7929         /*
7930          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7931          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7932          * to prevent lockdep warnings.
7933          */
7934         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7935                           struct task_group, css);
7936         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7937         tsk->sched_task_group = tg;
7938
7939 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7940         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7941                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7942         else
7943 #endif
7944                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7945
7946         if (unlikely(running))
7947                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7948         if (queued)
7949                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
7950
7951         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7952 }
7953 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7954
7955 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7956 /*
7957  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7958  */
7959 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7960
7961 /* Must be called with tasklist_lock held */
7962 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7963 {
7964         struct task_struct *g, *p;
7965
7966         /*
7967          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7968          */
7969         if (task_group_is_autogroup(tg))
7970                 return 0;
7971
7972         for_each_process_thread(g, p) {
7973                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7974                         return 1;
7975         }
7976
7977         return 0;
7978 }
7979
7980 struct rt_schedulable_data {
7981         struct task_group *tg;
7982         u64 rt_period;
7983         u64 rt_runtime;
7984 };
7985
7986 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7987 {
7988         struct rt_schedulable_data *d = data;
7989         struct task_group *child;
7990         unsigned long total, sum = 0;
7991         u64 period, runtime;
7992
7993         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7994         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7995
7996         if (tg == d->tg) {
7997                 period = d->rt_period;
7998                 runtime = d->rt_runtime;
7999         }
8000
8001         /*
8002          * Cannot have more runtime than the period.
8003          */
8004         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8005                 return -EINVAL;
8006
8007         /*
8008          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8009          */
8010         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8011                 return -EBUSY;
8012
8013         total = to_ratio(period, runtime);
8014
8015         /*
8016          * Nobody can have more than the global setting allows.
8017          */
8018         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8019                 return -EINVAL;
8020
8021         /*
8022          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8023          */
8024         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8025                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8026                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8027
8028                 if (child == d->tg) {
8029                         period = d->rt_period;
8030                         runtime = d->rt_runtime;
8031                 }
8032
8033                 sum += to_ratio(period, runtime);
8034         }
8035
8036         if (sum > total)
8037                 return -EINVAL;
8038
8039         return 0;
8040 }
8041
8042 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8043 {
8044         int ret;
8045
8046         struct rt_schedulable_data data = {
8047                 .tg = tg,
8048                 .rt_period = period,
8049                 .rt_runtime = runtime,
8050         };
8051
8052         rcu_read_lock();
8053         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8054         rcu_read_unlock();
8055
8056         return ret;
8057 }
8058
8059 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8060                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8061 {
8062         int i, err = 0;
8063
8064         /*
8065          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
8066          * kernel creating (and or operating) RT threads.
8067          */
8068         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
8069                 return -EINVAL;
8070
8071         /* No period doesn't make any sense. */
8072         if (rt_period == 0)
8073                 return -EINVAL;
8074
8075         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8076         read_lock(&tasklist_lock);
8077         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8078         if (err)
8079                 goto unlock;
8080
8081         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8082         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8083         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8084
8085         for_each_possible_cpu(i) {
8086                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8087
8088                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8089                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8090                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8091         }
8092         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8093 unlock:
8094         read_unlock(&tasklist_lock);
8095         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8096
8097         return err;
8098 }
8099
8100 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8101 {
8102         u64 rt_runtime, rt_period;
8103
8104         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8105         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8106         if (rt_runtime_us < 0)
8107                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8108
8109         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8110 }
8111
8112 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8113 {
8114         u64 rt_runtime_us;
8115
8116         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8117                 return -1;
8118
8119         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8120         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8121         return rt_runtime_us;
8122 }
8123
8124 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8125 {
8126         u64 rt_runtime, rt_period;
8127
8128         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8129         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8130
8131         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8132 }
8133
8134 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8135 {
8136         u64 rt_period_us;
8137
8138         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8139         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8140         return rt_period_us;
8141 }
8142 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8143
8144 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8145 static int sched_rt_global_constraints(void)
8146 {
8147         int ret = 0;
8148
8149         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8150         read_lock(&tasklist_lock);
8151         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8152         read_unlock(&tasklist_lock);
8153         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8154
8155         return ret;
8156 }
8157
8158 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8159 {
8160         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8161         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8162                 return 0;
8163
8164         return 1;
8165 }
8166
8167 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8168 static int sched_rt_global_constraints(void)
8169 {
8170         unsigned long flags;
8171         int i, ret = 0;
8172
8173         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8174         for_each_possible_cpu(i) {
8175                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8176
8177                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8178                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8179                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8180         }
8181         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8182
8183         return ret;
8184 }
8185 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8186
8187 static int sched_dl_global_validate(void)
8188 {
8189         u64 runtime = global_rt_runtime();
8190         u64 period = global_rt_period();
8191         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8192         struct dl_bw *dl_b;
8193         int cpu, ret = 0;
8194         unsigned long flags;
8195
8196         /*
8197          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8198          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8199          * any of the root_domains.
8200          *
8201          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8202          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8203          * solutions is welcome!
8204          */
8205         for_each_possible_cpu(cpu) {
8206                 rcu_read_lock_sched();
8207                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8208
8209                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8210                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8211                         ret = -EBUSY;
8212                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8213
8214                 rcu_read_unlock_sched();
8215
8216                 if (ret)
8217                         break;
8218         }
8219
8220         return ret;
8221 }
8222
8223 static void sched_dl_do_global(void)
8224 {
8225         u64 new_bw = -1;
8226         struct dl_bw *dl_b;
8227         int cpu;
8228         unsigned long flags;
8229
8230         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8231         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8232
8233         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8234                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8235
8236         /*
8237          * FIXME: As above...
8238          */
8239         for_each_possible_cpu(cpu) {
8240                 rcu_read_lock_sched();
8241                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8242
8243                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8244                 dl_b->bw = new_bw;
8245                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8246
8247                 rcu_read_unlock_sched();
8248         }
8249 }
8250
8251 static int sched_rt_global_validate(void)
8252 {
8253         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8254                 return -EINVAL;
8255
8256         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8257                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8258                 return -EINVAL;
8259
8260         return 0;
8261 }
8262
8263 static void sched_rt_do_global(void)
8264 {
8265         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8266         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8267 }
8268
8269 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8270                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8271                 loff_t *ppos)
8272 {
8273         int old_period, old_runtime;
8274         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8275         int ret;
8276
8277         mutex_lock(&mutex);
8278         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8279         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8280
8281         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8282
8283         if (!ret && write) {
8284                 ret = sched_rt_global_validate();
8285                 if (ret)
8286                         goto undo;
8287
8288                 ret = sched_dl_global_validate();
8289                 if (ret)
8290                         goto undo;
8291
8292                 ret = sched_rt_global_constraints();
8293                 if (ret)
8294                         goto undo;
8295
8296                 sched_rt_do_global();
8297                 sched_dl_do_global();
8298         }
8299         if (0) {
8300 undo:
8301                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8302                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8303         }
8304         mutex_unlock(&mutex);
8305
8306         return ret;
8307 }
8308
8309 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8310                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8311                 loff_t *ppos)
8312 {
8313         int ret;
8314         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8315
8316         mutex_lock(&mutex);
8317         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8318         /* make sure that internally we keep jiffies */
8319         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8320         if (!ret && write) {
8321                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8322                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8323         }
8324         mutex_unlock(&mutex);
8325         return ret;
8326 }
8327
8328 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8329
8330 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8331 {
8332         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8333 }
8334
8335 static struct cgroup_subsys_state *
8336 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8337 {
8338         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8339         struct task_group *tg;
8340
8341         if (!parent) {
8342                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8343                 return &root_task_group.css;
8344         }
8345
8346         tg = sched_create_group(parent);
8347         if (IS_ERR(tg))
8348                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8349
8350         sched_online_group(tg, parent);
8351
8352         return &tg->css;
8353 }
8354
8355 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8356 {
8357         struct task_group *tg = css_tg(css);
8358
8359         sched_offline_group(tg);
8360 }
8361
8362 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8363 {
8364         struct task_group *tg = css_tg(css);
8365
8366         /*
8367          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8368          */
8369         sched_free_group(tg);
8370 }
8371
8372 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8373 {
8374         sched_move_task(task);
8375 }
8376
8377 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8378 {
8379         struct task_struct *task;
8380         struct cgroup_subsys_state *css;
8381
8382         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8383 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8384                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8385                         return -EINVAL;
8386 #else
8387                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8388                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8389                         return -EINVAL;
8390 #endif
8391         }
8392         return 0;
8393 }
8394
8395 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8396 {
8397         struct task_struct *task;
8398         struct cgroup_subsys_state *css;
8399
8400         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8401                 sched_move_task(task);
8402 }
8403
8404 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8405 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8406                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8407 {
8408         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8409 }
8410
8411 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8412                                struct cftype *cft)
8413 {
8414         struct task_group *tg = css_tg(css);
8415
8416         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8417 }
8418
8419 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8420 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8421
8422 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8423 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8424
8425 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8426
8427 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8428 {
8429         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8430         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8431
8432         if (tg == &root_task_group)
8433                 return -EINVAL;
8434
8435         /*
8436          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8437          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8438          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8439          */
8440         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8441                 return -EINVAL;
8442
8443         /*
8444          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8445          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8446          * feasibility.
8447          */
8448         if (period > max_cfs_quota_period)
8449                 return -EINVAL;
8450
8451         /*
8452          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8453          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8454          */
8455         get_online_cpus();
8456         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8457         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8458         if (ret)
8459                 goto out_unlock;
8460
8461         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8462         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8463         /*
8464          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8465          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8466          */
8467         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8468                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8469         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8470         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8471         cfs_b->quota = quota;
8472
8473         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8474         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8475         if (runtime_enabled)
8476                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8477         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8478
8479         for_each_online_cpu(i) {
8480                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8481                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8482
8483                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8484                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8485                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8486
8487                 if (cfs_rq->throttled)
8488                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8489                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8490         }
8491         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8492                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8493 out_unlock:
8494         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8495         put_online_cpus();
8496
8497         return ret;
8498 }
8499
8500 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8501 {
8502         u64 quota, period;
8503
8504         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8505         if (cfs_quota_us < 0)
8506                 quota = RUNTIME_INF;
8507         else
8508                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8509
8510         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8511 }
8512
8513 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8514 {
8515         u64 quota_us;
8516
8517         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8518                 return -1;
8519
8520         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8521         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8522
8523         return quota_us;
8524 }
8525
8526 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8527 {
8528         u64 quota, period;
8529
8530         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8531         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8532
8533         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8534 }
8535
8536 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8537 {
8538         u64 cfs_period_us;
8539
8540         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8541         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8542
8543         return cfs_period_us;
8544 }
8545
8546 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8547                                   struct cftype *cft)
8548 {
8549         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8550 }
8551
8552 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8553                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8554 {
8555         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8556 }
8557
8558 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8559                                    struct cftype *cft)
8560 {
8561         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8562 }
8563
8564 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8565                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8566 {
8567         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8568 }
8569
8570 struct cfs_schedulable_data {
8571         struct task_group *tg;
8572         u64 period, quota;
8573 };
8574
8575 /*
8576  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8577  * note: units are usecs
8578  */
8579 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8580                                struct cfs_schedulable_data *d)
8581 {
8582         u64 quota, period;
8583
8584         if (tg == d->tg) {
8585                 period = d->period;
8586                 quota = d->quota;
8587         } else {
8588                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8589                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8590         }
8591
8592         /* note: these should typically be equivalent */
8593         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8594                 return RUNTIME_INF;
8595
8596         return to_ratio(period, quota);
8597 }
8598
8599 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8600 {
8601         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8602         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8603         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8604
8605         if (!tg->parent) {
8606                 quota = RUNTIME_INF;
8607         } else {
8608                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8609
8610                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8611                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8612
8613                 /*
8614                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8615                  * limit is set
8616                  */
8617                 if (quota == RUNTIME_INF)
8618                         quota = parent_quota;
8619                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8620                         return -EINVAL;
8621         }
8622         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8623
8624         return 0;
8625 }
8626
8627 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8628 {
8629         int ret;
8630         struct cfs_schedulable_data data = {
8631                 .tg = tg,
8632                 .period = period,
8633                 .quota = quota,
8634         };
8635
8636         if (quota != RUNTIME_INF) {
8637                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8638                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8639         }
8640
8641         rcu_read_lock();
8642         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8643         rcu_read_unlock();
8644
8645         return ret;
8646 }
8647
8648 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8649 {
8650         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8651         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8652
8653         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8654         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8655         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8656
8657         return 0;
8658 }
8659 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8660 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8661
8662 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8663 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8664                                 struct cftype *cft, s64 val)
8665 {
8666         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8667 }
8668
8669 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8670                                struct cftype *cft)
8671 {
8672         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8673 }
8674
8675 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8676                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8677 {
8678         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8679 }
8680
8681 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8682                                    struct cftype *cft)
8683 {
8684         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8685 }
8686 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8687
8688 static struct cftype cpu_files[] = {
8689 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8690         {
8691                 .name = "shares",
8692                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8693                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8694         },
8695 #endif
8696 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8697         {
8698                 .name = "cfs_quota_us",
8699                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8700                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8701         },
8702         {
8703                 .name = "cfs_period_us",
8704                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8705                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8706         },
8707         {
8708                 .name = "stat",
8709                 .seq_show = cpu_stats_show,
8710         },
8711 #endif
8712 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8713         {
8714                 .name = "rt_runtime_us",
8715                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8716                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8717         },
8718         {
8719                 .name = "rt_period_us",
8720                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8721                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8722         },
8723 #endif
8724         { }     /* terminate */
8725 };
8726
8727 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8728         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8729         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8730         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8731         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8732         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8733         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8734         .allow_attach   = subsys_cgroup_allow_attach,
8735         .legacy_cftypes = cpu_files,
8736         .early_init     = 1,
8737 };
8738
8739 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8740
8741 void dump_cpu_task(int cpu)
8742 {
8743         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8744         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8745 }