Merge branch 'v4.4/topic/mm-kaslr-pax_usercopy' into linux-linaro-lsk-v4.4
[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 (cpu == i)
631                                 continue;
632
633                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(i)) {
634                                 cpu = i;
635                                 goto unlock;
636                         }
637                 }
638         }
639
640         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
641                 cpu = housekeeping_any_cpu();
642 unlock:
643         rcu_read_unlock();
644         return cpu;
645 }
646 /*
647  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
648  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
649  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
650  * idle system the next event might even be infinite time into the
651  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
652  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
653  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
654  * wheel for the next timer event.
655  */
656 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
657 {
658         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
659
660         if (cpu == smp_processor_id())
661                 return;
662
663         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
664                 smp_send_reschedule(cpu);
665         else
666                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
667 }
668
669 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
670 {
671         /*
672          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
673          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
674          * If needed we can still optimize that later with an
675          * empty IRQ.
676          */
677         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
678                 if (cpu != smp_processor_id() ||
679                     tick_nohz_tick_stopped())
680                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
681                 return true;
682         }
683
684         return false;
685 }
686
687 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
688 {
689         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
690                 wake_up_idle_cpu(cpu);
691 }
692
693 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
694 {
695         int cpu = smp_processor_id();
696
697         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
698                 return false;
699
700         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
701                 return true;
702
703         /*
704          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
705          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
706          */
707         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
708         return false;
709 }
710
711 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
712
713 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
714 {
715         return false;
716 }
717
718 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
719
720 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
721 bool sched_can_stop_tick(void)
722 {
723         /*
724          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
725          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
726          */
727         if (current->policy == SCHED_FIFO)
728                 return true;
729
730         /*
731          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
732          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
733          */
734         if (current->policy == SCHED_RR) {
735                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
736
737                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
738         }
739
740         /*
741          * More than one running task need preemption.
742          * nr_running update is assumed to be visible
743          * after IPI is sent from wakers.
744          */
745         if (this_rq()->nr_running > 1)
746                 return false;
747
748         return true;
749 }
750 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
751
752 void sched_avg_update(struct rq *rq)
753 {
754         s64 period = sched_avg_period();
755
756         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
757                 /*
758                  * Inline assembly required to prevent the compiler
759                  * optimising this loop into a divmod call.
760                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
761                  */
762                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
763                 rq->age_stamp += period;
764                 rq->rt_avg /= 2;
765         }
766 }
767
768 #endif /* CONFIG_SMP */
769
770 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
771                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
772 /*
773  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
774  * node and @up when leaving it for the final time.
775  *
776  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
777  */
778 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
779                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
780 {
781         struct task_group *parent, *child;
782         int ret;
783
784         parent = from;
785
786 down:
787         ret = (*down)(parent, data);
788         if (ret)
789                 goto out;
790         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
791                 parent = child;
792                 goto down;
793
794 up:
795                 continue;
796         }
797         ret = (*up)(parent, data);
798         if (ret || parent == from)
799                 goto out;
800
801         child = parent;
802         parent = parent->parent;
803         if (parent)
804                 goto up;
805 out:
806         return ret;
807 }
808
809 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
810 {
811         return 0;
812 }
813 #endif
814
815 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
816 {
817         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
818         struct load_weight *load = &p->se.load;
819
820         /*
821          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
822          */
823         if (idle_policy(p->policy)) {
824                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
825                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
826                 return;
827         }
828
829         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
830         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
831 }
832
833 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
834 {
835         update_rq_clock(rq);
836         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
837                 sched_info_queued(rq, p);
838         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
839 }
840
841 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
842 {
843         update_rq_clock(rq);
844         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
845                 sched_info_dequeued(rq, p);
846         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
847 }
848
849 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
850 {
851         if (task_contributes_to_load(p))
852                 rq->nr_uninterruptible--;
853
854         enqueue_task(rq, p, flags);
855 }
856
857 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
858 {
859         if (task_contributes_to_load(p))
860                 rq->nr_uninterruptible++;
861
862         dequeue_task(rq, p, flags);
863 }
864
865 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
866 {
867 /*
868  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
869  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
870  */
871 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
872         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
873 #endif
874 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
875         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
876
877         /*
878          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
879          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
880          * {soft,}irq region.
881          *
882          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
883          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
884          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
885          * monotonic.
886          *
887          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
888          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
889          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
890          * atomic ops.
891          */
892         if (irq_delta > delta)
893                 irq_delta = delta;
894
895         rq->prev_irq_time += irq_delta;
896         delta -= irq_delta;
897 #endif
898 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
899         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
900                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
901                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
902
903                 if (unlikely(steal > delta))
904                         steal = delta;
905
906                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
907                 delta -= steal;
908         }
909 #endif
910
911         rq->clock_task += delta;
912
913 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
914         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
915                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
916 #endif
917 }
918
919 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
920 {
921         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
922         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
923
924         if (stop) {
925                 /*
926                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
927                  * userspace knows about and won't get confused about.
928                  *
929                  * Also, it will make PI more or less work without too
930                  * much confusion -- but then, stop work should not
931                  * rely on PI working anyway.
932                  */
933                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
934
935                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
936         }
937
938         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
939
940         if (old_stop) {
941                 /*
942                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
943                  * it can die in pieces.
944                  */
945                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
946         }
947 }
948
949 /*
950  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
951  */
952 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
953 {
954         return p->static_prio;
955 }
956
957 /*
958  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
959  * without taking RT-inheritance into account. Might be
960  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
961  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
962  * estimator recalculates.
963  */
964 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
965 {
966         int prio;
967
968         if (task_has_dl_policy(p))
969                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
970         else if (task_has_rt_policy(p))
971                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
972         else
973                 prio = __normal_prio(p);
974         return prio;
975 }
976
977 /*
978  * Calculate the current priority, i.e. the priority
979  * taken into account by the scheduler. This value might
980  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
981  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
982  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
983  */
984 static int effective_prio(struct task_struct *p)
985 {
986         p->normal_prio = normal_prio(p);
987         /*
988          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
989          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
990          * to the normal priority:
991          */
992         if (!rt_prio(p->prio))
993                 return p->normal_prio;
994         return p->prio;
995 }
996
997 /**
998  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
999  * @p: the task in question.
1000  *
1001  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1002  */
1003 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1004 {
1005         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1006 }
1007
1008 /*
1009  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1010  * use the balance_callback list if you want balancing.
1011  *
1012  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1013  * balance_callback().
1014  */
1015 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1016                                        const struct sched_class *prev_class,
1017                                        int oldprio)
1018 {
1019         if (prev_class != p->sched_class) {
1020                 if (prev_class->switched_from)
1021                         prev_class->switched_from(rq, p);
1022
1023                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1024         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1025                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1026 }
1027
1028 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1029 {
1030         const struct sched_class *class;
1031
1032         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1033                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1034         } else {
1035                 for_each_class(class) {
1036                         if (class == rq->curr->sched_class)
1037                                 break;
1038                         if (class == p->sched_class) {
1039                                 resched_curr(rq);
1040                                 break;
1041                         }
1042                 }
1043         }
1044
1045         /*
1046          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1047          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1048          */
1049         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1050                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1051 }
1052
1053 #ifdef CONFIG_SMP
1054 /*
1055  * This is how migration works:
1056  *
1057  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1058  *    stop_one_cpu().
1059  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1060  *    off the CPU)
1061  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1062  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1063  *    it and puts it into the right queue.
1064  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1065  *    is done.
1066  */
1067
1068 /*
1069  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1070  *
1071  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1072  */
1073 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1074 {
1075         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1076
1077         dequeue_task(rq, p, 0);
1078         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1079         set_task_cpu(p, new_cpu);
1080         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1081
1082         rq = cpu_rq(new_cpu);
1083
1084         raw_spin_lock(&rq->lock);
1085         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1086         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1087         enqueue_task(rq, p, 0);
1088         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1089
1090         return rq;
1091 }
1092
1093 struct migration_arg {
1094         struct task_struct *task;
1095         int dest_cpu;
1096 };
1097
1098 /*
1099  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1100  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1101  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1102  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1103  *
1104  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1105  * as the task is no longer on this CPU.
1106  */
1107 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1108 {
1109         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1110                 return rq;
1111
1112         /* Affinity changed (again). */
1113         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1114                 return rq;
1115
1116         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1117
1118         return rq;
1119 }
1120
1121 /*
1122  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1123  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1124  * 'pushing' onto another runqueue.
1125  */
1126 static int migration_cpu_stop(void *data)
1127 {
1128         struct migration_arg *arg = data;
1129         struct task_struct *p = arg->task;
1130         struct rq *rq = this_rq();
1131
1132         /*
1133          * The original target cpu might have gone down and we might
1134          * be on another cpu but it doesn't matter.
1135          */
1136         local_irq_disable();
1137         /*
1138          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1139          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1140          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1141          */
1142         sched_ttwu_pending();
1143
1144         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1145         raw_spin_lock(&rq->lock);
1146         /*
1147          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1148          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1149          * we're holding p->pi_lock.
1150          */
1151         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1152                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1153         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1154         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1155
1156         local_irq_enable();
1157         return 0;
1158 }
1159
1160 /*
1161  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1162  * actually call this function.
1163  */
1164 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1165 {
1166         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1167         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1168 }
1169
1170 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1171 {
1172         struct rq *rq = task_rq(p);
1173         bool queued, running;
1174
1175         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1176
1177         queued = task_on_rq_queued(p);
1178         running = task_current(rq, p);
1179
1180         if (queued) {
1181                 /*
1182                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1183                  * holding rq->lock.
1184                  */
1185                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1186                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1187         }
1188         if (running)
1189                 put_prev_task(rq, p);
1190
1191         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1192
1193         if (running)
1194                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1195         if (queued)
1196                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1197 }
1198
1199 /*
1200  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1201  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1202  * is removed from the allowed bitmask.
1203  *
1204  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1205  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1206  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1207  */
1208 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1209                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1210 {
1211         unsigned long flags;
1212         struct rq *rq;
1213         unsigned int dest_cpu;
1214         int ret = 0;
1215
1216         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1217
1218         /*
1219          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1220          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1221          */
1222         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1223                 ret = -EINVAL;
1224                 goto out;
1225         }
1226
1227         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1228                 goto out;
1229
1230         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1231                 ret = -EINVAL;
1232                 goto out;
1233         }
1234
1235         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1236
1237         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1238         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1239                 goto out;
1240
1241         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1242         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1243                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1244                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1245                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1246                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1247                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1248                 return 0;
1249         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1250                 /*
1251                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1252                  * afterwards anyway.
1253                  */
1254                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1255                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1256                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1257         }
1258 out:
1259         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1260
1261         return ret;
1262 }
1263
1264 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1265 {
1266         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1267 }
1268 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1269
1270 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1271 {
1272 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1273         /*
1274          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1275          * ttwu() will sort out the placement.
1276          */
1277         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1278                         !p->on_rq);
1279
1280 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1281         /*
1282          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1283          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1284          *
1285          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1286          * see task_group().
1287          *
1288          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1289          * task_rq_lock().
1290          */
1291         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1292                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1293 #endif
1294 #endif
1295
1296         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1297
1298         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1299                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1300                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1301                 p->se.nr_migrations++;
1302                 perf_event_task_migrate(p);
1303         }
1304
1305         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1306 }
1307
1308 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1309 {
1310         if (task_on_rq_queued(p)) {
1311                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1312
1313                 src_rq = task_rq(p);
1314                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1315
1316                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1317                 set_task_cpu(p, cpu);
1318                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1319                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1320         } else {
1321                 /*
1322                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1323                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1324                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1325                  */
1326                 p->wake_cpu = cpu;
1327         }
1328 }
1329
1330 struct migration_swap_arg {
1331         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1332         int src_cpu, dst_cpu;
1333 };
1334
1335 static int migrate_swap_stop(void *data)
1336 {
1337         struct migration_swap_arg *arg = data;
1338         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1339         int ret = -EAGAIN;
1340
1341         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1342                 return -EAGAIN;
1343
1344         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1345         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1346
1347         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1348                         &arg->dst_task->pi_lock);
1349         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1350
1351         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1352                 goto unlock;
1353
1354         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1355                 goto unlock;
1356
1357         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1358                 goto unlock;
1359
1360         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1361                 goto unlock;
1362
1363         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1364         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1365
1366         ret = 0;
1367
1368 unlock:
1369         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1370         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1371         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1372
1373         return ret;
1374 }
1375
1376 /*
1377  * Cross migrate two tasks
1378  */
1379 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1380 {
1381         struct migration_swap_arg arg;
1382         int ret = -EINVAL;
1383
1384         arg = (struct migration_swap_arg){
1385                 .src_task = cur,
1386                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1387                 .dst_task = p,
1388                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1389         };
1390
1391         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1392                 goto out;
1393
1394         /*
1395          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1396          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1397          */
1398         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1399                 goto out;
1400
1401         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1402                 goto out;
1403
1404         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1405                 goto out;
1406
1407         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1408         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1409
1410 out:
1411         return ret;
1412 }
1413
1414 /*
1415  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1416  *
1417  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1418  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1419  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1420  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1421  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1422  * @p has remained unscheduled the whole time.
1423  *
1424  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1425  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1426  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1427  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1428  * waiting to become inactive.
1429  */
1430 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1431 {
1432         unsigned long flags;
1433         int running, queued;
1434         unsigned long ncsw;
1435         struct rq *rq;
1436
1437         for (;;) {
1438                 /*
1439                  * We do the initial early heuristics without holding
1440                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1441                  * the runqueue lock when things look like they will
1442                  * work out!
1443                  */
1444                 rq = task_rq(p);
1445
1446                 /*
1447                  * If the task is actively running on another CPU
1448                  * still, just relax and busy-wait without holding
1449                  * any locks.
1450                  *
1451                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1452                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1453                  * But we don't care, since "task_running()" will
1454                  * return false if the runqueue has changed and p
1455                  * is actually now running somewhere else!
1456                  */
1457                 while (task_running(rq, p)) {
1458                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1459                                 return 0;
1460                         cpu_relax();
1461                 }
1462
1463                 /*
1464                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1465                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1466                  * just go back and repeat.
1467                  */
1468                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1469                 trace_sched_wait_task(p);
1470                 running = task_running(rq, p);
1471                 queued = task_on_rq_queued(p);
1472                 ncsw = 0;
1473                 if (!match_state || p->state == match_state)
1474                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1475                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1476
1477                 /*
1478                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1479                  */
1480                 if (unlikely(!ncsw))
1481                         break;
1482
1483                 /*
1484                  * Was it really running after all now that we
1485                  * checked with the proper locks actually held?
1486                  *
1487                  * Oops. Go back and try again..
1488                  */
1489                 if (unlikely(running)) {
1490                         cpu_relax();
1491                         continue;
1492                 }
1493
1494                 /*
1495                  * It's not enough that it's not actively running,
1496                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1497                  * preempted!
1498                  *
1499                  * So if it was still runnable (but just not actively
1500                  * running right now), it's preempted, and we should
1501                  * yield - it could be a while.
1502                  */
1503                 if (unlikely(queued)) {
1504                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1505
1506                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1507                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1508                         continue;
1509                 }
1510
1511                 /*
1512                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1513                  * runnable, which means that it will never become
1514                  * running in the future either. We're all done!
1515                  */
1516                 break;
1517         }
1518
1519         return ncsw;
1520 }
1521
1522 /***
1523  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1524  * @p: the to-be-kicked thread
1525  *
1526  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1527  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1528  *
1529  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1530  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1531  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1532  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1533  * achieved as well.
1534  */
1535 void kick_process(struct task_struct *p)
1536 {
1537         int cpu;
1538
1539         preempt_disable();
1540         cpu = task_cpu(p);
1541         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1542                 smp_send_reschedule(cpu);
1543         preempt_enable();
1544 }
1545 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1546
1547 /*
1548  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1549  */
1550 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1551 {
1552         int nid = cpu_to_node(cpu);
1553         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1554         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1555         int dest_cpu;
1556
1557         /*
1558          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1559          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1560          * select the cpu on the other node.
1561          */
1562         if (nid != -1) {
1563                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1564
1565                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1566                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1567                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1568                                 continue;
1569                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1570                                 continue;
1571                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1572                                 return dest_cpu;
1573                 }
1574         }
1575
1576         for (;;) {
1577                 /* Any allowed, online CPU? */
1578                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1579                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1580                                 continue;
1581                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1582                                 continue;
1583                         goto out;
1584                 }
1585
1586                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1587                 switch (state) {
1588                 case cpuset:
1589                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1590                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1591                                 state = possible;
1592                                 break;
1593                         }
1594                         /* fall-through */
1595                 case possible:
1596                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1597                         state = fail;
1598                         break;
1599
1600                 case fail:
1601                         BUG();
1602                         break;
1603                 }
1604         }
1605
1606 out:
1607         if (state != cpuset) {
1608                 /*
1609                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1610                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1611                  * leave kernel.
1612                  */
1613                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1614                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1615                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1616                 }
1617         }
1618
1619         return dest_cpu;
1620 }
1621
1622 /*
1623  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1624  */
1625 static inline
1626 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1627 {
1628         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1629
1630         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1631                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1632
1633         /*
1634          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1635          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1636          * cpu.
1637          *
1638          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1639          *
1640          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1641          *   not worry about this generic constraint ]
1642          */
1643         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1644                      !cpu_online(cpu)))
1645                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1646
1647         return cpu;
1648 }
1649
1650 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1651 {
1652         s64 diff = sample - *avg;
1653         *avg += diff >> 3;
1654 }
1655
1656 #else
1657
1658 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1659                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1660 {
1661         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1662 }
1663
1664 #endif /* CONFIG_SMP */
1665
1666 static void
1667 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1668 {
1669 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1670         struct rq *rq = this_rq();
1671
1672 #ifdef CONFIG_SMP
1673         int this_cpu = smp_processor_id();
1674
1675         if (cpu == this_cpu) {
1676                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1677                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1678         } else {
1679                 struct sched_domain *sd;
1680
1681                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1682                 rcu_read_lock();
1683                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1684                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1685                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1686                                 break;
1687                         }
1688                 }
1689                 rcu_read_unlock();
1690         }
1691
1692         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1693                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1694
1695 #endif /* CONFIG_SMP */
1696
1697         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1698         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1699
1700         if (wake_flags & WF_SYNC)
1701                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1702
1703 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1704 }
1705
1706 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1707 {
1708         activate_task(rq, p, en_flags);
1709         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1710
1711         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1712         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1713                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1714 }
1715
1716 /*
1717  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1718  */
1719 static void
1720 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1721 {
1722         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1723         p->state = TASK_RUNNING;
1724         trace_sched_wakeup(p);
1725
1726 #ifdef CONFIG_SMP
1727         if (p->sched_class->task_woken) {
1728                 /*
1729                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1730                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1731                  */
1732                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1733                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1734                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1735         }
1736
1737         if (rq->idle_stamp) {
1738                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1739                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1740
1741                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1742
1743                 if (rq->avg_idle > max)
1744                         rq->avg_idle = max;
1745
1746                 rq->idle_stamp = 0;
1747         }
1748 #endif
1749 }
1750
1751 static void
1752 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1753 {
1754         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1755
1756 #ifdef CONFIG_SMP
1757         if (p->sched_contributes_to_load)
1758                 rq->nr_uninterruptible--;
1759 #endif
1760
1761         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1762         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1763 }
1764
1765 /*
1766  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1767  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1768  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1769  * the task is still ->on_rq.
1770  */
1771 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1772 {
1773         struct rq *rq;
1774         int ret = 0;
1775
1776         rq = __task_rq_lock(p);
1777         if (task_on_rq_queued(p)) {
1778                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1779                 update_rq_clock(rq);
1780                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1781                 ret = 1;
1782         }
1783         __task_rq_unlock(rq);
1784
1785         return ret;
1786 }
1787
1788 #ifdef CONFIG_SMP
1789 void sched_ttwu_pending(void)
1790 {
1791         struct rq *rq = this_rq();
1792         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1793         struct task_struct *p;
1794         unsigned long flags;
1795
1796         if (!llist)
1797                 return;
1798
1799         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1800         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1801
1802         while (llist) {
1803                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1804                 llist = llist_next(llist);
1805                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1806         }
1807
1808         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1809         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1810 }
1811
1812 void scheduler_ipi(void)
1813 {
1814         /*
1815          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1816          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1817          * this IPI.
1818          */
1819         preempt_fold_need_resched();
1820
1821         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1822                 return;
1823
1824         /*
1825          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1826          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1827          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1828          * we do call them.
1829          *
1830          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1831          * properly.
1832          *
1833          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1834          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1835          * somewhat pessimize the simple resched case.
1836          */
1837         irq_enter();
1838         sched_ttwu_pending();
1839
1840         /*
1841          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1842          */
1843         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1844                 this_rq()->idle_balance = 1;
1845                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1846         }
1847         irq_exit();
1848 }
1849
1850 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1851 {
1852         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1853
1854         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1855                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1856                         smp_send_reschedule(cpu);
1857                 else
1858                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1859         }
1860 }
1861
1862 void wake_up_if_idle(int cpu)
1863 {
1864         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1865         unsigned long flags;
1866
1867         rcu_read_lock();
1868
1869         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1870                 goto out;
1871
1872         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1873                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1874         } else {
1875                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1876                 if (is_idle_task(rq->curr))
1877                         smp_send_reschedule(cpu);
1878                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1879                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1880         }
1881
1882 out:
1883         rcu_read_unlock();
1884 }
1885
1886 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1887 {
1888         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1889 }
1890 #endif /* CONFIG_SMP */
1891
1892 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1893 {
1894         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1895
1896 #if defined(CONFIG_SMP)
1897         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1898                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1899                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1900                 return;
1901         }
1902 #endif
1903
1904         raw_spin_lock(&rq->lock);
1905         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1906         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1907         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1908         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1909 }
1910
1911 /**
1912  * try_to_wake_up - wake up a thread
1913  * @p: the thread to be awakened
1914  * @state: the mask of task states that can be woken
1915  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1916  *
1917  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1918  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1919  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1920  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1921  * runnable without the overhead of this.
1922  *
1923  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1924  * or @state didn't match @p's state.
1925  */
1926 static int
1927 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1928 {
1929         unsigned long flags;
1930         int cpu, success = 0;
1931
1932         /*
1933          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1934          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1935          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1936          * set_current_state() the waiting thread does.
1937          */
1938         smp_mb__before_spinlock();
1939         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1940         if (!(p->state & state))
1941                 goto out;
1942
1943         trace_sched_waking(p);
1944
1945         success = 1; /* we're going to change ->state */
1946         cpu = task_cpu(p);
1947
1948         /*
1949          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
1950          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
1951          * in smp_cond_load_acquire() below.
1952          *
1953          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
1954          *   [S] p->on_rq = 1;                  [L] P->state
1955          *       UNLOCK rq->lock  -----.
1956          *                              \
1957          *                               +---   RMB
1958          * schedule()                   /
1959          *       LOCK rq->lock    -----'
1960          *       UNLOCK rq->lock
1961          *
1962          * [task p]
1963          *   [S] p->state = UNINTERRUPTIBLE     [L] p->on_rq
1964          *
1965          * Pairs with the UNLOCK+LOCK on rq->lock from the
1966          * last wakeup of our task and the schedule that got our task
1967          * current.
1968          */
1969         smp_rmb();
1970         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1971                 goto stat;
1972
1973 #ifdef CONFIG_SMP
1974         /*
1975          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1976          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1977          *
1978          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
1979          * from the runqueue.
1980          *
1981          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
1982          *      UNLOCK rq->lock
1983          *                      RMB
1984          *      LOCK   rq->lock
1985          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
1986          *
1987          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
1988          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
1989          * task, the second putting it to sleep.
1990          */
1991         smp_rmb();
1992
1993         /*
1994          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1995          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1996          */
1997         while (p->on_cpu)
1998                 cpu_relax();
1999         /*
2000          * Combined with the control dependency above, we have an effective
2001          * smp_load_acquire() without the need for full barriers.
2002          *
2003          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2004          *
2005          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2006          * their previous state and preserve Program Order.
2007          */
2008         smp_rmb();
2009
2010         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2011         p->state = TASK_WAKING;
2012
2013         if (p->sched_class->task_waking)
2014                 p->sched_class->task_waking(p);
2015
2016         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2017         if (task_cpu(p) != cpu) {
2018                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2019                 set_task_cpu(p, cpu);
2020         }
2021 #endif /* CONFIG_SMP */
2022
2023         ttwu_queue(p, cpu);
2024 stat:
2025         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2026 out:
2027         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2028
2029         return success;
2030 }
2031
2032 /**
2033  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2034  * @p: the thread to be awakened
2035  *
2036  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2037  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2038  * the current task.
2039  */
2040 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2041 {
2042         struct rq *rq = task_rq(p);
2043
2044         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2045             WARN_ON_ONCE(p == current))
2046                 return;
2047
2048         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2049
2050         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2051                 /*
2052                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2053                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2054                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2055                  * not yet picked a replacement task.
2056                  */
2057                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2058                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2059                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2060                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2061                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2062         }
2063
2064         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2065                 goto out;
2066
2067         trace_sched_waking(p);
2068
2069         if (!task_on_rq_queued(p))
2070                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2071
2072         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2073         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2074 out:
2075         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2076 }
2077
2078 /**
2079  * wake_up_process - Wake up a specific process
2080  * @p: The process to be woken up.
2081  *
2082  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2083  * processes.
2084  *
2085  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2086  *
2087  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2088  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2089  */
2090 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2091 {
2092         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2093 }
2094 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2095
2096 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2097 {
2098         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2099 }
2100
2101 /*
2102  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2103  */
2104 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2105 {
2106         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2107
2108         dl_se->dl_runtime = 0;
2109         dl_se->dl_deadline = 0;
2110         dl_se->dl_period = 0;
2111         dl_se->flags = 0;
2112         dl_se->dl_bw = 0;
2113
2114         dl_se->dl_throttled = 0;
2115         dl_se->dl_new = 1;
2116         dl_se->dl_yielded = 0;
2117 }
2118
2119 /*
2120  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2121  * p is forked by current.
2122  *
2123  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2124  */
2125 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2126 {
2127         p->on_rq                        = 0;
2128
2129         p->se.on_rq                     = 0;
2130         p->se.exec_start                = 0;
2131         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2132         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2133         p->se.nr_migrations             = 0;
2134         p->se.vruntime                  = 0;
2135         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2136
2137 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2138         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2139 #endif
2140
2141         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2142         init_dl_task_timer(&p->dl);
2143         __dl_clear_params(p);
2144
2145         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2146
2147 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2148         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2149 #endif
2150
2151 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2152         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2153                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2154                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2155         }
2156
2157         if (clone_flags & CLONE_VM)
2158                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2159         else
2160                 p->numa_preferred_nid = -1;
2161
2162         p->node_stamp = 0ULL;
2163         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2164         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2165         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2166         p->numa_faults = NULL;
2167         p->last_task_numa_placement = 0;
2168         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2169
2170         p->numa_group = NULL;
2171 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2172 }
2173
2174 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2175
2176 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2177
2178 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2179 {
2180         if (enabled)
2181                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2182         else
2183                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2184 }
2185
2186 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2187 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2188                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2189 {
2190         struct ctl_table t;
2191         int err;
2192         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2193
2194         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2195                 return -EPERM;
2196
2197         t = *table;
2198         t.data = &state;
2199         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2200         if (err < 0)
2201                 return err;
2202         if (write)
2203                 set_numabalancing_state(state);
2204         return err;
2205 }
2206 #endif
2207 #endif
2208
2209 /*
2210  * fork()/clone()-time setup:
2211  */
2212 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2213 {
2214         unsigned long flags;
2215         int cpu = get_cpu();
2216
2217         __sched_fork(clone_flags, p);
2218         /*
2219          * We mark the process as running here. This guarantees that
2220          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2221          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2222          */
2223         p->state = TASK_RUNNING;
2224
2225         /*
2226          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2227          */
2228         p->prio = current->normal_prio;
2229
2230         /*
2231          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2232          */
2233         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2234                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2235                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2236                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2237                         p->rt_priority = 0;
2238                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2239                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2240
2241                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2242                 set_load_weight(p);
2243
2244                 /*
2245                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2246                  * fulfilled its duty:
2247                  */
2248                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2249         }
2250
2251         if (dl_prio(p->prio)) {
2252                 put_cpu();
2253                 return -EAGAIN;
2254         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2255                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2256         } else {
2257                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2258         }
2259
2260         if (p->sched_class->task_fork)
2261                 p->sched_class->task_fork(p);
2262
2263         /*
2264          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2265          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2266          * is ran before sched_fork().
2267          *
2268          * Silence PROVE_RCU.
2269          */
2270         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2271         set_task_cpu(p, cpu);
2272         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2273
2274 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2275         if (likely(sched_info_on()))
2276                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2277 #endif
2278 #if defined(CONFIG_SMP)
2279         p->on_cpu = 0;
2280 #endif
2281         init_task_preempt_count(p);
2282 #ifdef CONFIG_SMP
2283         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2284         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2285 #endif
2286
2287         put_cpu();
2288         return 0;
2289 }
2290
2291 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2292 {
2293         if (runtime == RUNTIME_INF)
2294                 return 1ULL << 20;
2295
2296         /*
2297          * Doing this here saves a lot of checks in all
2298          * the calling paths, and returning zero seems
2299          * safe for them anyway.
2300          */
2301         if (period == 0)
2302                 return 0;
2303
2304         return div64_u64(runtime << 20, period);
2305 }
2306
2307 #ifdef CONFIG_SMP
2308 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2309 {
2310         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2311                          "sched RCU must be held");
2312         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2313 }
2314
2315 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2316 {
2317         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2318         int cpus = 0;
2319
2320         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2321                          "sched RCU must be held");
2322         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2323                 cpus++;
2324
2325         return cpus;
2326 }
2327 #else
2328 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2329 {
2330         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2331 }
2332
2333 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2334 {
2335         return 1;
2336 }
2337 #endif
2338
2339 /*
2340  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2341  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2342  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2343  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2344  *
2345  * This function is called while holding p's rq->lock.
2346  *
2347  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2348  * __setparam_dl().
2349  */
2350 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2351                        const struct sched_attr *attr)
2352 {
2353
2354         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2355         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2356         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2357         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2358         int cpus, err = -1;
2359
2360         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2361                 return 0;
2362
2363         /*
2364          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2365          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2366          * allocated bandwidth of the container.
2367          */
2368         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2369         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2370         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2371             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2372                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2373                 err = 0;
2374         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2375                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2376                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2377                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2378                 err = 0;
2379         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2380                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2381                 err = 0;
2382         }
2383         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2384
2385         return err;
2386 }
2387
2388 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2389
2390 /*
2391  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2392  *
2393  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2394  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2395  * on the runqueue and wakes it.
2396  */
2397 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2398 {
2399         unsigned long flags;
2400         struct rq *rq;
2401
2402         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2403         /* Initialize new task's runnable average */
2404         init_entity_runnable_average(&p->se);
2405 #ifdef CONFIG_SMP
2406         /*
2407          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2408          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2409          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2410          */
2411         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2412 #endif
2413
2414         rq = __task_rq_lock(p);
2415         activate_task(rq, p, 0);
2416         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2417         trace_sched_wakeup_new(p);
2418         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2419 #ifdef CONFIG_SMP
2420         if (p->sched_class->task_woken) {
2421                 /*
2422                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2423                  * drop it.
2424                  */
2425                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2426                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2427                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2428         }
2429 #endif
2430         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2431 }
2432
2433 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2434
2435 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2436
2437 void preempt_notifier_inc(void)
2438 {
2439         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2440 }
2441 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2442
2443 void preempt_notifier_dec(void)
2444 {
2445         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2446 }
2447 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2448
2449 /**
2450  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2451  * @notifier: notifier struct to register
2452  */
2453 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2454 {
2455         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2456                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2457
2458         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2459 }
2460 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2461
2462 /**
2463  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2464  * @notifier: notifier struct to unregister
2465  *
2466  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2467  */
2468 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2469 {
2470         hlist_del(&notifier->link);
2471 }
2472 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2473
2474 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2475 {
2476         struct preempt_notifier *notifier;
2477
2478         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2479                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2480 }
2481
2482 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2483 {
2484         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2485                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2486 }
2487
2488 static void
2489 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2490                                    struct task_struct *next)
2491 {
2492         struct preempt_notifier *notifier;
2493
2494         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2495                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2496 }
2497
2498 static __always_inline void
2499 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2500                                  struct task_struct *next)
2501 {
2502         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2503                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2504 }
2505
2506 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2507
2508 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2509 {
2510 }
2511
2512 static inline void
2513 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2514                                  struct task_struct *next)
2515 {
2516 }
2517
2518 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2519
2520 /**
2521  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2522  * @rq: the runqueue preparing to switch
2523  * @prev: the current task that is being switched out
2524  * @next: the task we are going to switch to.
2525  *
2526  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2527  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2528  * switch.
2529  *
2530  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2531  * hooks.
2532  */
2533 static inline void
2534 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2535                     struct task_struct *next)
2536 {
2537         sched_info_switch(rq, prev, next);
2538         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2539         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2540         prepare_lock_switch(rq, next);
2541         prepare_arch_switch(next);
2542 }
2543
2544 /**
2545  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2546  * @prev: the thread we just switched away from.
2547  *
2548  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2549  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2550  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2551  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2552  *
2553  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2554  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2555  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2556  * details.)
2557  *
2558  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2559  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2560  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2561  * because prev may have moved to another CPU.
2562  */
2563 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2564         __releases(rq->lock)
2565 {
2566         struct rq *rq = this_rq();
2567         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2568         long prev_state;
2569
2570         /*
2571          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2572          * because it left us after:
2573          *
2574          *      schedule()
2575          *        preempt_disable();                    // 1
2576          *        __schedule()
2577          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2578          *
2579          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2580          */
2581         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2582                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2583                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2584                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2585
2586         rq->prev_mm = NULL;
2587
2588         /*
2589          * A task struct has one reference for the use as "current".
2590          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2591          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2592          * the scheduled task must drop that reference.
2593          *
2594          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2595          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2596          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2597          * transition, resulting in a double drop.
2598          */
2599         prev_state = prev->state;
2600         vtime_task_switch(prev);
2601         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2602         finish_lock_switch(rq, prev);
2603         finish_arch_post_lock_switch();
2604
2605         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2606         if (mm)
2607                 mmdrop(mm);
2608         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2609                 if (prev->sched_class->task_dead)
2610                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2611
2612                 /*
2613                  * Remove function-return probe instances associated with this
2614                  * task and put them back on the free list.
2615                  */
2616                 kprobe_flush_task(prev);
2617                 put_task_struct(prev);
2618         }
2619
2620         tick_nohz_task_switch();
2621         return rq;
2622 }
2623
2624 #ifdef CONFIG_SMP
2625
2626 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2627 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2628 {
2629         struct callback_head *head, *next;
2630         void (*func)(struct rq *rq);
2631         unsigned long flags;
2632
2633         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2634         head = rq->balance_callback;
2635         rq->balance_callback = NULL;
2636         while (head) {
2637                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2638                 next = head->next;
2639                 head->next = NULL;
2640                 head = next;
2641
2642                 func(rq);
2643         }
2644         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2645 }
2646
2647 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2648 {
2649         if (unlikely(rq->balance_callback))
2650                 __balance_callback(rq);
2651 }
2652
2653 #else
2654
2655 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2656 {
2657 }
2658
2659 #endif
2660
2661 /**
2662  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2663  * @prev: the thread we just switched away from.
2664  */
2665 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2666         __releases(rq->lock)
2667 {
2668         struct rq *rq;
2669
2670         /*
2671          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2672          * finish_task_switch() for details.
2673          *
2674          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2675          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2676          * PREEMPT_COUNT kernels).
2677          */
2678
2679         rq = finish_task_switch(prev);
2680         balance_callback(rq);
2681         preempt_enable();
2682
2683         if (current->set_child_tid)
2684                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2685 }
2686
2687 /*
2688  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2689  */
2690 static inline struct rq *
2691 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2692                struct task_struct *next)
2693 {
2694         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2695
2696         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2697
2698         mm = next->mm;
2699         oldmm = prev->active_mm;
2700         /*
2701          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2702          * combine the page table reload and the switch backend into
2703          * one hypercall.
2704          */
2705         arch_start_context_switch(prev);
2706
2707         if (!mm) {
2708                 next->active_mm = oldmm;
2709                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2710                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2711         } else
2712                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2713
2714         if (!prev->mm) {
2715                 prev->active_mm = NULL;
2716                 rq->prev_mm = oldmm;
2717         }
2718         /*
2719          * Since the runqueue lock will be released by the next
2720          * task (which is an invalid locking op but in the case
2721          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2722          * do an early lockdep release here:
2723          */
2724         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2725         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2726
2727         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2728         switch_to(prev, next, prev);
2729         barrier();
2730
2731         return finish_task_switch(prev);
2732 }
2733
2734 /*
2735  * nr_running and nr_context_switches:
2736  *
2737  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2738  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2739  */
2740 unsigned long nr_running(void)
2741 {
2742         unsigned long i, sum = 0;
2743
2744         for_each_online_cpu(i)
2745                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2746
2747         return sum;
2748 }
2749
2750 /*
2751  * Check if only the current task is running on the cpu.
2752  *
2753  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2754  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2755  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2756  *
2757  * - from a non-preemptable section (of course)
2758  *
2759  * - from a thread that is bound to a single CPU
2760  *
2761  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2762  */
2763 bool single_task_running(void)
2764 {
2765         return raw_rq()->nr_running == 1;
2766 }
2767 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2768
2769 unsigned long long nr_context_switches(void)
2770 {
2771         int i;
2772         unsigned long long sum = 0;
2773
2774         for_each_possible_cpu(i)
2775                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2776
2777         return sum;
2778 }
2779
2780 unsigned long nr_iowait(void)
2781 {
2782         unsigned long i, sum = 0;
2783
2784         for_each_possible_cpu(i)
2785                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2786
2787         return sum;
2788 }
2789
2790 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2791 {
2792         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2793         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2794 }
2795
2796 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2797 {
2798         struct rq *rq = this_rq();
2799         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2800         *load = rq->load.weight;
2801 }
2802
2803 #ifdef CONFIG_SMP
2804
2805 /*
2806  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2807  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2808  */
2809 void sched_exec(void)
2810 {
2811         struct task_struct *p = current;
2812         unsigned long flags;
2813         int dest_cpu;
2814
2815         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2816         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2817         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2818                 goto unlock;
2819
2820         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2821                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2822
2823                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2824                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2825                 return;
2826         }
2827 unlock:
2828         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2829 }
2830
2831 #endif
2832
2833 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2834 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2835
2836 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2837 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2838
2839 /*
2840  * Return accounted runtime for the task.
2841  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2842  * pending runtime that have not been accounted yet.
2843  */
2844 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2845 {
2846         unsigned long flags;
2847         struct rq *rq;
2848         u64 ns;
2849
2850 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2851         /*
2852          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2853          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2854          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2855          *
2856          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2857          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2858          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2859          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2860          * been accounted, so we're correct here as well.
2861          */
2862         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2863                 return p->se.sum_exec_runtime;
2864 #endif
2865
2866         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2867         /*
2868          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2869          * project cycles that may never be accounted to this
2870          * thread, breaking clock_gettime().
2871          */
2872         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2873                 update_rq_clock(rq);
2874                 p->sched_class->update_curr(rq);
2875         }
2876         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2877         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2878
2879         return ns;
2880 }
2881
2882 /*
2883  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2884  * We call it with interrupts disabled.
2885  */
2886 void scheduler_tick(void)
2887 {
2888         int cpu = smp_processor_id();
2889         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2890         struct task_struct *curr = rq->curr;
2891
2892         sched_clock_tick();
2893
2894         raw_spin_lock(&rq->lock);
2895         update_rq_clock(rq);
2896         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2897         update_cpu_load_active(rq);
2898         calc_global_load_tick(rq);
2899         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2900
2901         perf_event_task_tick();
2902
2903 #ifdef CONFIG_SMP
2904         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2905         trigger_load_balance(rq);
2906 #endif
2907         rq_last_tick_reset(rq);
2908 }
2909
2910 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2911 /**
2912  * scheduler_tick_max_deferment
2913  *
2914  * Keep at least one tick per second when a single
2915  * active task is running because the scheduler doesn't
2916  * yet completely support full dynticks environment.
2917  *
2918  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2919  * balancing, etc... continue to move forward, even
2920  * with a very low granularity.
2921  *
2922  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2923  */
2924 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2925 {
2926         struct rq *rq = this_rq();
2927         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2928
2929         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2930
2931         if (time_before_eq(next, now))
2932                 return 0;
2933
2934         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2935 }
2936 #endif
2937
2938 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2939 {
2940         if (in_lock_functions(addr)) {
2941                 addr = CALLER_ADDR2;
2942                 if (in_lock_functions(addr))
2943                         addr = CALLER_ADDR3;
2944         }
2945         return addr;
2946 }
2947
2948 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2949                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2950
2951 void preempt_count_add(int val)
2952 {
2953 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2954         /*
2955          * Underflow?
2956          */
2957         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2958                 return;
2959 #endif
2960         __preempt_count_add(val);
2961 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2962         /*
2963          * Spinlock count overflowing soon?
2964          */
2965         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2966                                 PREEMPT_MASK - 10);
2967 #endif
2968         if (preempt_count() == val) {
2969                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2970 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2971                 current->preempt_disable_ip = ip;
2972 #endif
2973                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2974         }
2975 }
2976 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2977 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2978
2979 void preempt_count_sub(int val)
2980 {
2981 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2982         /*
2983          * Underflow?
2984          */
2985         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2986                 return;
2987         /*
2988          * Is the spinlock portion underflowing?
2989          */
2990         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2991                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2992                 return;
2993 #endif
2994
2995         if (preempt_count() == val)
2996                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2997         __preempt_count_sub(val);
2998 }
2999 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3000 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3001
3002 #endif
3003
3004 /*
3005  * Print scheduling while atomic bug:
3006  */
3007 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3008 {
3009         if (oops_in_progress)
3010                 return;
3011
3012         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3013                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3014
3015         debug_show_held_locks(prev);
3016         print_modules();
3017         if (irqs_disabled())
3018                 print_irqtrace_events(prev);
3019 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3020         if (in_atomic_preempt_off()) {
3021                 pr_err("Preemption disabled at:");
3022                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3023                 pr_cont("\n");
3024         }
3025 #endif
3026         dump_stack();
3027         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3028 }
3029
3030 /*
3031  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3032  */
3033 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3034 {
3035 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3036         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3037                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3038 #endif
3039
3040         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3041                 __schedule_bug(prev);
3042                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3043         }
3044         rcu_sleep_check();
3045
3046         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3047
3048         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3049 }
3050
3051 /*
3052  * Pick up the highest-prio task:
3053  */
3054 static inline struct task_struct *
3055 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3056 {
3057         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3058         struct task_struct *p;
3059
3060         /*
3061          * Optimization: we know that if all tasks are in
3062          * the fair class we can call that function directly:
3063          */
3064         if (likely(prev->sched_class == class &&
3065                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3066                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3067                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3068                         goto again;
3069
3070                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3071                 if (unlikely(!p))
3072                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3073
3074                 return p;
3075         }
3076
3077 again:
3078         for_each_class(class) {
3079                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3080                 if (p) {
3081                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3082                                 goto again;
3083                         return p;
3084                 }
3085         }
3086
3087         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3088 }
3089
3090 /*
3091  * __schedule() is the main scheduler function.
3092  *
3093  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3094  *
3095  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3096  *
3097  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3098  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3099  *
3100  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3101  *      interrupt handler scheduler_tick().
3102  *
3103  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3104  *      task to the run-queue and that's it.
3105  *
3106  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3107  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3108  *      called on the nearest possible occasion:
3109  *
3110  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3111  *
3112  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3113  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3114  *           spin_unlock()!)
3115  *
3116  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3117  *           preemptible context
3118  *
3119  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3120  *         then at the next:
3121  *
3122  *          - cond_resched() call
3123  *          - explicit schedule() call
3124  *          - return from syscall or exception to user-space
3125  *          - return from interrupt-handler to user-space
3126  *
3127  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3128  */
3129 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3130 {
3131         struct task_struct *prev, *next;
3132         unsigned long *switch_count;
3133         struct rq *rq;
3134         int cpu;
3135
3136         cpu = smp_processor_id();
3137         rq = cpu_rq(cpu);
3138         rcu_note_context_switch();
3139         prev = rq->curr;
3140
3141         /*
3142          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3143          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3144          * inconsistent (higher) preempt count.
3145          *
3146          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3147          * about this.
3148          */
3149         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3150                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3151
3152         schedule_debug(prev);
3153
3154         if (sched_feat(HRTICK))
3155                 hrtick_clear(rq);
3156
3157         /*
3158          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3159          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3160          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3161          */
3162         smp_mb__before_spinlock();
3163         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3164         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3165
3166         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3167
3168         switch_count = &prev->nivcsw;
3169         if (!preempt && prev->state) {
3170                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3171                         prev->state = TASK_RUNNING;
3172                 } else {
3173                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3174                         prev->on_rq = 0;
3175
3176                         /*
3177                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3178                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3179                          * concurrency.
3180                          */
3181                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3182                                 struct task_struct *to_wakeup;
3183
3184                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3185                                 if (to_wakeup)
3186                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3187                         }
3188                 }
3189                 switch_count = &prev->nvcsw;
3190         }
3191
3192         if (task_on_rq_queued(prev))
3193                 update_rq_clock(rq);
3194
3195         next = pick_next_task(rq, prev);
3196         clear_tsk_need_resched(prev);
3197         clear_preempt_need_resched();
3198         rq->clock_skip_update = 0;
3199
3200         if (likely(prev != next)) {
3201                 rq->nr_switches++;
3202                 rq->curr = next;
3203                 ++*switch_count;
3204
3205                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3206                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3207                 cpu = cpu_of(rq);
3208         } else {
3209                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3210                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3211         }
3212
3213         balance_callback(rq);
3214 }
3215
3216 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3217 {
3218         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3219                 return;
3220         /*
3221          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3222          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3223          */
3224         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3225                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3226 }
3227
3228 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3229 {
3230         struct task_struct *tsk = current;
3231
3232         sched_submit_work(tsk);
3233         do {
3234                 preempt_disable();
3235                 __schedule(false);
3236                 sched_preempt_enable_no_resched();
3237         } while (need_resched());
3238 }
3239 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3240
3241 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3242 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3243 {
3244         /*
3245          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3246          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3247          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3248          * we find a better solution.
3249          *
3250          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3251          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3252          * too frequently to make sense yet.
3253          */
3254         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3255         schedule();
3256         exception_exit(prev_state);
3257 }
3258 #endif
3259
3260 /**
3261  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3262  *
3263  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3264  */
3265 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3266 {
3267         sched_preempt_enable_no_resched();
3268         schedule();
3269         preempt_disable();
3270 }
3271
3272 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3273 {
3274         do {
3275                 preempt_disable_notrace();
3276                 __schedule(true);
3277                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3278
3279                 /*
3280                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3281                  * between schedule and now.
3282                  */
3283         } while (need_resched());
3284 }
3285
3286 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3287 /*
3288  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3289  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3290  * occur there and call schedule directly.
3291  */
3292 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3293 {
3294         /*
3295          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3296          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3297          */
3298         if (likely(!preemptible()))
3299                 return;
3300
3301         preempt_schedule_common();
3302 }
3303 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3304 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3305
3306 /**
3307  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3308  *
3309  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3310  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3311  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3312  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3313  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3314  * to be called when the system is still in usermode.
3315  *
3316  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3317  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3318  * calling the scheduler.
3319  */
3320 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3321 {
3322         enum ctx_state prev_ctx;
3323
3324         if (likely(!preemptible()))
3325                 return;
3326
3327         do {
3328                 preempt_disable_notrace();
3329                 /*
3330                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3331                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3332                  * an infinite recursion.
3333                  */
3334                 prev_ctx = exception_enter();
3335                 __schedule(true);
3336                 exception_exit(prev_ctx);
3337
3338                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3339         } while (need_resched());
3340 }
3341 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3342
3343 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3344
3345 /*
3346  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3347  * off of irq context.
3348  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3349  * protect us against recursive calling from irq.
3350  */
3351 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3352 {
3353         enum ctx_state prev_state;
3354
3355         /* Catch callers which need to be fixed */
3356         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3357
3358         prev_state = exception_enter();
3359
3360         do {
3361                 preempt_disable();
3362                 local_irq_enable();
3363                 __schedule(true);
3364                 local_irq_disable();
3365                 sched_preempt_enable_no_resched();
3366         } while (need_resched());
3367
3368         exception_exit(prev_state);
3369 }
3370
3371 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3372                           void *key)
3373 {
3374         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3375 }
3376 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3377
3378 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3379
3380 /*
3381  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3382  * @p: task
3383  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3384  *
3385  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3386  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3387  *
3388  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3389  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3390  */
3391 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3392 {
3393         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3394         struct rq *rq;
3395         const struct sched_class *prev_class;
3396
3397         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3398
3399         rq = __task_rq_lock(p);
3400
3401         /*
3402          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3403          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3404          *
3405          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3406          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3407          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3408          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3409          * with interrupts disabled and will complete the lock
3410          * protected section without being interrupted. So there is no
3411          * real need to boost.
3412          */
3413         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3414                 WARN_ON(p != rq->curr);
3415                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3416                 goto out_unlock;
3417         }
3418
3419         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3420         oldprio = p->prio;
3421         prev_class = p->sched_class;
3422         queued = task_on_rq_queued(p);
3423         running = task_current(rq, p);
3424         if (queued)
3425                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3426         if (running)
3427                 put_prev_task(rq, p);
3428
3429         /*
3430          * Boosting condition are:
3431          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3432          *      --> -dl task blocks on mutex A
3433          *
3434          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3435          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3436          *          running task
3437          */
3438         if (dl_prio(prio)) {
3439                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3440                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3441                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3442                         p->dl.dl_boosted = 1;
3443                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3444                 } else
3445                         p->dl.dl_boosted = 0;
3446                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3447         } else if (rt_prio(prio)) {
3448                 if (dl_prio(oldprio))
3449                         p->dl.dl_boosted = 0;
3450                 if (oldprio < prio)
3451                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3452                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3453         } else {
3454                 if (dl_prio(oldprio))
3455                         p->dl.dl_boosted = 0;
3456                 if (rt_prio(oldprio))
3457                         p->rt.timeout = 0;
3458                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3459         }
3460
3461         p->prio = prio;
3462
3463         if (running)
3464                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3465         if (queued)
3466                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3467
3468         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3469 out_unlock:
3470         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3471         __task_rq_unlock(rq);
3472
3473         balance_callback(rq);
3474         preempt_enable();
3475 }
3476 #endif
3477
3478 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3479 {
3480         int old_prio, delta, queued;
3481         unsigned long flags;
3482         struct rq *rq;
3483
3484         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3485                 return;
3486         /*
3487          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3488          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3489          */
3490         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3491         /*
3492          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3493          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3494          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3495          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3496          */
3497         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3498                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3499                 goto out_unlock;
3500         }
3501         queued = task_on_rq_queued(p);
3502         if (queued)
3503                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3504
3505         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3506         set_load_weight(p);
3507         old_prio = p->prio;
3508         p->prio = effective_prio(p);
3509         delta = p->prio - old_prio;
3510
3511         if (queued) {
3512                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3513                 /*
3514                  * If the task increased its priority or is running and
3515                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3516                  */
3517                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3518                         resched_curr(rq);
3519         }
3520 out_unlock:
3521         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3522 }
3523 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3524
3525 /*
3526  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3527  * @p: task
3528  * @nice: nice value
3529  */
3530 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3531 {
3532         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3533         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3534
3535         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3536                 capable(CAP_SYS_NICE));
3537 }
3538
3539 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3540
3541 /*
3542  * sys_nice - change the priority of the current process.
3543  * @increment: priority increment
3544  *
3545  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3546  * does similar things.
3547  */
3548 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3549 {
3550         long nice, retval;
3551
3552         /*
3553          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3554          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3555          * and we have a single winner.
3556          */
3557         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3558         nice = task_nice(current) + increment;
3559
3560         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3561         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3562                 return -EPERM;
3563
3564         retval = security_task_setnice(current, nice);
3565         if (retval)
3566                 return retval;
3567
3568         set_user_nice(current, nice);
3569         return 0;
3570 }
3571
3572 #endif
3573
3574 /**
3575  * task_prio - return the priority value of a given task.
3576  * @p: the task in question.
3577  *
3578  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3579  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3580  * around 0, value goes from -16 to +15.
3581  */
3582 int task_prio(const struct task_struct *p)
3583 {
3584         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3585 }
3586
3587 /**
3588  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3589  * @cpu: the processor in question.
3590  *
3591  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3592  */
3593 int idle_cpu(int cpu)
3594 {
3595         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3596
3597         if (rq->curr != rq->idle)
3598                 return 0;
3599
3600         if (rq->nr_running)
3601                 return 0;
3602
3603 #ifdef CONFIG_SMP
3604         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3605                 return 0;
3606 #endif
3607
3608         return 1;
3609 }
3610
3611 /**
3612  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3613  * @cpu: the processor in question.
3614  *
3615  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3616  */
3617 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3618 {
3619         return cpu_rq(cpu)->idle;
3620 }
3621
3622 /**
3623  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3624  * @pid: the pid in question.
3625  *
3626  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3627  */
3628 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3629 {
3630         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3631 }
3632
3633 /*
3634  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3635  * SCHED_DEADLINE task.
3636  *
3637  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3638  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3639  * for the first time with its new policy.
3640  */
3641 static void
3642 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3643 {
3644         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3645
3646         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3647         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3648         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3649         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3650         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3651
3652         /*
3653          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3654          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3655          *
3656          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3657          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3658          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3659          * amount.
3660          *
3661          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3662          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3663          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3664          * before the current scheduling deadline.
3665          *
3666          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3667          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3668          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3669          * consume more than promised.
3670          */
3671 }
3672
3673 /*
3674  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3675  * it calls know not to change it.
3676  */
3677 #define SETPARAM_POLICY -1
3678
3679 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3680                 const struct sched_attr *attr)
3681 {
3682         int policy = attr->sched_policy;
3683
3684         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3685                 policy = p->policy;
3686
3687         p->policy = policy;
3688
3689         if (dl_policy(policy))
3690                 __setparam_dl(p, attr);
3691         else if (fair_policy(policy))
3692                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3693
3694         /*
3695          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3696          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3697          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3698          */
3699         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3700         p->normal_prio = normal_prio(p);
3701         set_load_weight(p);
3702 }
3703
3704 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3705 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3706                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3707 {
3708         __setscheduler_params(p, attr);
3709
3710         /*
3711          * Keep a potential priority boosting if called from
3712          * sched_setscheduler().
3713          */
3714         if (keep_boost)
3715                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3716         else
3717                 p->prio = normal_prio(p);
3718
3719         if (dl_prio(p->prio))
3720                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3721         else if (rt_prio(p->prio))
3722                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3723         else
3724                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3725 }
3726
3727 static void
3728 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3729 {
3730         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3731
3732         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3733         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3734         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3735         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3736         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3737 }
3738
3739 /*
3740  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3741  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3742  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3743  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3744  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3745  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3746  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3747  * sched_period, as the latter can be zero).
3748  */
3749 static bool
3750 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3751 {
3752         /* deadline != 0 */
3753         if (attr->sched_deadline == 0)
3754                 return false;
3755
3756         /*
3757          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3758          * that big.
3759          */
3760         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3761                 return false;
3762
3763         /*
3764          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3765          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3766          */
3767         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3768             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3769                 return false;
3770
3771         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3772         if ((attr->sched_period != 0 &&
3773              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3774             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3775                 return false;
3776
3777         return true;
3778 }
3779
3780 /*
3781  * check the target process has a UID that matches the current process's
3782  */
3783 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3784 {
3785         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3786         bool match;
3787
3788         rcu_read_lock();
3789         pcred = __task_cred(p);
3790         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3791                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3792         rcu_read_unlock();
3793         return match;
3794 }
3795
3796 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3797                 const struct sched_attr *attr)
3798 {
3799         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3800
3801         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3802                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3803                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3804                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3805                 return true;
3806
3807         return false;
3808 }
3809
3810 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3811                                 const struct sched_attr *attr,
3812                                 bool user, bool pi)
3813 {
3814         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3815                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3816         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3817         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3818         unsigned long flags;
3819         const struct sched_class *prev_class;
3820         struct rq *rq;
3821         int reset_on_fork;
3822
3823         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3824         BUG_ON(in_interrupt());
3825 recheck:
3826         /* double check policy once rq lock held */
3827         if (policy < 0) {
3828                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3829                 policy = oldpolicy = p->policy;
3830         } else {
3831                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3832
3833                 if (!valid_policy(policy))
3834                         return -EINVAL;
3835         }
3836
3837         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3838                 return -EINVAL;
3839
3840         /*
3841          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3842          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3843          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3844          */
3845         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3846             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3847                 return -EINVAL;
3848         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3849             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3850                 return -EINVAL;
3851
3852         /*
3853          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3854          */
3855         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3856                 if (fair_policy(policy)) {
3857                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3858                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3859                                 return -EPERM;
3860                 }
3861
3862                 if (rt_policy(policy)) {
3863                         unsigned long rlim_rtprio =
3864                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3865
3866                         /* can't set/change the rt policy */
3867                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3868                                 return -EPERM;
3869
3870                         /* can't increase priority */
3871                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3872                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3873                                 return -EPERM;
3874                 }
3875
3876                  /*
3877                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3878                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3879                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3880                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3881                   */
3882                 if (dl_policy(policy))
3883                         return -EPERM;
3884
3885                 /*
3886                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3887                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3888                  */
3889                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3890                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3891                                 return -EPERM;
3892                 }
3893
3894                 /* can't change other user's priorities */
3895                 if (!check_same_owner(p))
3896                         return -EPERM;
3897
3898                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3899                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3900                         return -EPERM;
3901         }
3902
3903         if (user) {
3904                 retval = security_task_setscheduler(p);
3905                 if (retval)
3906                         return retval;
3907         }
3908
3909         /*
3910          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3911          * changing the priority of the task:
3912          *
3913          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3914          * runqueue lock must be held.
3915          */
3916         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3917
3918         /*
3919          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3920          */
3921         if (p == rq->stop) {
3922                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3923                 return -EINVAL;
3924         }
3925
3926         /*
3927          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3928          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3929          */
3930         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3931                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3932                         goto change;
3933                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3934                         goto change;
3935                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3936                         goto change;
3937
3938                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3939                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3940                 return 0;
3941         }
3942 change:
3943
3944         if (user) {
3945 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3946                 /*
3947                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3948                  * assigned.
3949                  */
3950                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3951                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3952                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3953                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3954                         return -EPERM;
3955                 }
3956 #endif
3957 #ifdef CONFIG_SMP
3958                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3959                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3960
3961                         /*
3962                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3963                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3964                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3965                          */
3966                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3967                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3968                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3969                                 return -EPERM;
3970                         }
3971                 }
3972 #endif
3973         }
3974
3975         /* recheck policy now with rq lock held */
3976         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3977                 policy = oldpolicy = -1;
3978                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3979                 goto recheck;
3980         }
3981
3982         /*
3983          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3984          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3985          * is available.
3986          */
3987         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3988                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3989                 return -EBUSY;
3990         }
3991
3992         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3993         oldprio = p->prio;
3994
3995         if (pi) {
3996                 /*
3997                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
3998                  * effective priority is unchanged, we just store the new
3999                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4000                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4001                  * itself.
4002                  */
4003                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4004                 if (new_effective_prio == oldprio) {
4005                         __setscheduler_params(p, attr);
4006                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4007                         return 0;
4008                 }
4009         }
4010
4011         queued = task_on_rq_queued(p);
4012         running = task_current(rq, p);
4013         if (queued)
4014                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
4015         if (running)
4016                 put_prev_task(rq, p);
4017
4018         prev_class = p->sched_class;
4019         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4020
4021         if (running)
4022                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4023         if (queued) {
4024                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
4025                 /*
4026                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4027                  * increased (user space view).
4028                  */
4029                 if (oldprio <= p->prio)
4030                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4031
4032                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
4033         }
4034
4035         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4036         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4037         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4038
4039         if (pi)
4040                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4041
4042         /*
4043          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4044          */
4045         balance_callback(rq);
4046         preempt_enable();
4047
4048         return 0;
4049 }
4050
4051 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4052                                const struct sched_param *param, bool check)
4053 {
4054         struct sched_attr attr = {
4055                 .sched_policy   = policy,
4056                 .sched_priority = param->sched_priority,
4057                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4058         };
4059
4060         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4061         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4062                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4063                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4064                 attr.sched_policy = policy;
4065         }
4066
4067         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4068 }
4069 /**
4070  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4071  * @p: the task in question.
4072  * @policy: new policy.
4073  * @param: structure containing the new RT priority.
4074  *
4075  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4076  *
4077  * NOTE that the task may be already dead.
4078  */
4079 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4080                        const struct sched_param *param)
4081 {
4082         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4083 }
4084 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4085
4086 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4087 {
4088         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4089 }
4090 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4091
4092 /**
4093  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4094  * @p: the task in question.
4095  * @policy: new policy.
4096  * @param: structure containing the new RT priority.
4097  *
4098  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4099  * current context has permission.  For example, this is needed in
4100  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4101  * but our caller might not have that capability.
4102  *
4103  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4104  */
4105 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4106                                const struct sched_param *param)
4107 {
4108         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4109 }
4110 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4111
4112 static int
4113 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4114 {
4115         struct sched_param lparam;
4116         struct task_struct *p;
4117         int retval;
4118
4119         if (!param || pid < 0)
4120                 return -EINVAL;
4121         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4122                 return -EFAULT;
4123
4124         rcu_read_lock();
4125         retval = -ESRCH;
4126         p = find_process_by_pid(pid);
4127         if (p != NULL)
4128                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4129         rcu_read_unlock();
4130
4131         return retval;
4132 }
4133
4134 /*
4135  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4136  */
4137 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4138                            struct sched_attr *attr)
4139 {
4140         u32 size;
4141         int ret;
4142
4143         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4144                 return -EFAULT;
4145
4146         /*
4147          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4148          */
4149         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4150
4151         ret = get_user(size, &uattr->size);
4152         if (ret)
4153                 return ret;
4154
4155         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4156                 goto err_size;
4157
4158         if (!size)              /* abi compat */
4159                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4160
4161         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4162                 goto err_size;
4163
4164         /*
4165          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4166          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4167          * user-space does not rely on any kernel feature
4168          * extensions we dont know about yet.
4169          */
4170         if (size > sizeof(*attr)) {
4171                 unsigned char __user *addr;
4172                 unsigned char __user *end;
4173                 unsigned char val;
4174
4175                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4176                 end  = (void __user *)uattr + size;
4177
4178                 for (; addr < end; addr++) {
4179                         ret = get_user(val, addr);
4180                         if (ret)
4181                                 return ret;
4182                         if (val)
4183                                 goto err_size;
4184                 }
4185                 size = sizeof(*attr);
4186         }
4187
4188         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4189         if (ret)
4190                 return -EFAULT;
4191
4192         /*
4193          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4194          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4195          */
4196         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4197
4198         return 0;
4199
4200 err_size:
4201         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4202         return -E2BIG;
4203 }
4204
4205 /**
4206  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4207  * @pid: the pid in question.
4208  * @policy: new policy.
4209  * @param: structure containing the new RT priority.
4210  *
4211  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4212  */
4213 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4214                 struct sched_param __user *, param)
4215 {
4216         /* negative values for policy are not valid */
4217         if (policy < 0)
4218                 return -EINVAL;
4219
4220         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4221 }
4222
4223 /**
4224  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4225  * @pid: the pid in question.
4226  * @param: structure containing the new RT priority.
4227  *
4228  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4229  */
4230 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4231 {
4232         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4233 }
4234
4235 /**
4236  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4237  * @pid: the pid in question.
4238  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4239  * @flags: for future extension.
4240  */
4241 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4242                                unsigned int, flags)
4243 {
4244         struct sched_attr attr;
4245         struct task_struct *p;
4246         int retval;
4247
4248         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4249                 return -EINVAL;
4250
4251         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4252         if (retval)
4253                 return retval;
4254
4255         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4256                 return -EINVAL;
4257
4258         rcu_read_lock();
4259         retval = -ESRCH;
4260         p = find_process_by_pid(pid);
4261         if (p != NULL)
4262                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4263         rcu_read_unlock();
4264
4265         return retval;
4266 }
4267
4268 /**
4269  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4270  * @pid: the pid in question.
4271  *
4272  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4273  * code.
4274  */
4275 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4276 {
4277         struct task_struct *p;
4278         int retval;
4279
4280         if (pid < 0)
4281                 return -EINVAL;
4282
4283         retval = -ESRCH;
4284         rcu_read_lock();
4285         p = find_process_by_pid(pid);
4286         if (p) {
4287                 retval = security_task_getscheduler(p);
4288                 if (!retval)
4289                         retval = p->policy
4290                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4291         }
4292         rcu_read_unlock();
4293         return retval;
4294 }
4295
4296 /**
4297  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4298  * @pid: the pid in question.
4299  * @param: structure containing the RT priority.
4300  *
4301  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4302  * code.
4303  */
4304 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4305 {
4306         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4307         struct task_struct *p;
4308         int retval;
4309
4310         if (!param || pid < 0)
4311                 return -EINVAL;
4312
4313         rcu_read_lock();
4314         p = find_process_by_pid(pid);
4315         retval = -ESRCH;
4316         if (!p)
4317                 goto out_unlock;
4318
4319         retval = security_task_getscheduler(p);
4320         if (retval)
4321                 goto out_unlock;
4322
4323         if (task_has_rt_policy(p))
4324                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4325         rcu_read_unlock();
4326
4327         /*
4328          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4329          */
4330         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4331
4332         return retval;
4333
4334 out_unlock:
4335         rcu_read_unlock();
4336         return retval;
4337 }
4338
4339 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4340                            struct sched_attr *attr,
4341                            unsigned int usize)
4342 {
4343         int ret;
4344
4345         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4346                 return -EFAULT;
4347
4348         /*
4349          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4350          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4351          * user-space does not get uncomplete information.
4352          */
4353         if (usize < sizeof(*attr)) {
4354                 unsigned char *addr;
4355                 unsigned char *end;
4356
4357                 addr = (void *)attr + usize;
4358                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4359
4360                 for (; addr < end; addr++) {
4361                         if (*addr)
4362                                 return -EFBIG;
4363                 }
4364
4365                 attr->size = usize;
4366         }
4367
4368         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4369         if (ret)
4370                 return -EFAULT;
4371
4372         return 0;
4373 }
4374
4375 /**
4376  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4377  * @pid: the pid in question.
4378  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4379  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4380  * @flags: for future extension.
4381  */
4382 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4383                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4384 {
4385         struct sched_attr attr = {
4386                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4387         };
4388         struct task_struct *p;
4389         int retval;
4390
4391         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4392             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4393                 return -EINVAL;
4394
4395         rcu_read_lock();
4396         p = find_process_by_pid(pid);
4397         retval = -ESRCH;
4398         if (!p)
4399                 goto out_unlock;
4400
4401         retval = security_task_getscheduler(p);
4402         if (retval)
4403                 goto out_unlock;
4404
4405         attr.sched_policy = p->policy;
4406         if (p->sched_reset_on_fork)
4407                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4408         if (task_has_dl_policy(p))
4409                 __getparam_dl(p, &attr);
4410         else if (task_has_rt_policy(p))
4411                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4412         else
4413                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4414
4415         rcu_read_unlock();
4416
4417         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4418         return retval;
4419
4420 out_unlock:
4421         rcu_read_unlock();
4422         return retval;
4423 }
4424
4425 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4426 {
4427         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4428         struct task_struct *p;
4429         int retval;
4430
4431         rcu_read_lock();
4432
4433         p = find_process_by_pid(pid);
4434         if (!p) {
4435                 rcu_read_unlock();
4436                 return -ESRCH;
4437         }
4438
4439         /* Prevent p going away */
4440         get_task_struct(p);
4441         rcu_read_unlock();
4442
4443         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4444                 retval = -EINVAL;
4445                 goto out_put_task;
4446         }
4447         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4448                 retval = -ENOMEM;
4449                 goto out_put_task;
4450         }
4451         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4452                 retval = -ENOMEM;
4453                 goto out_free_cpus_allowed;
4454         }
4455         retval = -EPERM;
4456         if (!check_same_owner(p)) {
4457                 rcu_read_lock();
4458                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4459                         rcu_read_unlock();
4460                         goto out_free_new_mask;
4461                 }
4462                 rcu_read_unlock();
4463         }
4464
4465         retval = security_task_setscheduler(p);
4466         if (retval)
4467                 goto out_free_new_mask;
4468
4469
4470         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4471         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4472
4473         /*
4474          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4475          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4476          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4477          * root_domain.
4478          */
4479 #ifdef CONFIG_SMP
4480         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4481                 rcu_read_lock();
4482                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4483                         retval = -EBUSY;
4484                         rcu_read_unlock();
4485                         goto out_free_new_mask;
4486                 }
4487                 rcu_read_unlock();
4488         }
4489 #endif
4490 again:
4491         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4492
4493         if (!retval) {
4494                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4495                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4496                         /*
4497                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4498                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4499                          * cpuset's cpus_allowed
4500                          */
4501                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4502                         goto again;
4503                 }
4504         }
4505 out_free_new_mask:
4506         free_cpumask_var(new_mask);
4507 out_free_cpus_allowed:
4508         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4509 out_put_task:
4510         put_task_struct(p);
4511         return retval;
4512 }
4513
4514 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4515                              struct cpumask *new_mask)
4516 {
4517         if (len < cpumask_size())
4518                 cpumask_clear(new_mask);
4519         else if (len > cpumask_size())
4520                 len = cpumask_size();
4521
4522         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4523 }
4524
4525 /**
4526  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4527  * @pid: pid of the process
4528  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4529  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4530  *
4531  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4532  */
4533 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4534                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4535 {
4536         cpumask_var_t new_mask;
4537         int retval;
4538
4539         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4540                 return -ENOMEM;
4541
4542         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4543         if (retval == 0)
4544                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4545         free_cpumask_var(new_mask);
4546         return retval;
4547 }
4548
4549 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4550 {
4551         struct task_struct *p;
4552         unsigned long flags;
4553         int retval;
4554
4555         rcu_read_lock();
4556
4557         retval = -ESRCH;
4558         p = find_process_by_pid(pid);
4559         if (!p)
4560                 goto out_unlock;
4561
4562         retval = security_task_getscheduler(p);
4563         if (retval)
4564                 goto out_unlock;
4565
4566         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4567         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4568         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4569
4570 out_unlock:
4571         rcu_read_unlock();
4572
4573         return retval;
4574 }
4575
4576 /**
4577  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4578  * @pid: pid of the process
4579  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4580  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4581  *
4582  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4583  */
4584 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4585                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4586 {
4587         int ret;
4588         cpumask_var_t mask;
4589
4590         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4591                 return -EINVAL;
4592         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4593                 return -EINVAL;
4594
4595         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4596                 return -ENOMEM;
4597
4598         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4599         if (ret == 0) {
4600                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4601
4602                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4603                         ret = -EFAULT;
4604                 else
4605                         ret = retlen;
4606         }
4607         free_cpumask_var(mask);
4608
4609         return ret;
4610 }
4611
4612 /**
4613  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4614  *
4615  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4616  * other threads running on this CPU then this function will return.
4617  *
4618  * Return: 0.
4619  */
4620 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4621 {
4622         struct rq *rq = this_rq_lock();
4623
4624         schedstat_inc(rq, yld_count);
4625         current->sched_class->yield_task(rq);
4626
4627         /*
4628          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4629          * no need to preempt or enable interrupts:
4630          */
4631         __release(rq->lock);
4632         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4633         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4634         sched_preempt_enable_no_resched();
4635
4636         schedule();
4637
4638         return 0;
4639 }
4640
4641 int __sched _cond_resched(void)
4642 {
4643         if (should_resched(0)) {
4644                 preempt_schedule_common();
4645                 return 1;
4646         }
4647         return 0;
4648 }
4649 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4650
4651 /*
4652  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4653  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4654  *
4655  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4656  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4657  * spin_unlock(), once by hand).
4658  */
4659 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4660 {
4661         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4662         int ret = 0;
4663
4664         lockdep_assert_held(lock);
4665
4666         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4667                 spin_unlock(lock);
4668                 if (resched)
4669                         preempt_schedule_common();
4670                 else
4671                         cpu_relax();
4672                 ret = 1;
4673                 spin_lock(lock);
4674         }
4675         return ret;
4676 }
4677 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4678
4679 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4680 {
4681         BUG_ON(!in_softirq());
4682
4683         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4684                 local_bh_enable();
4685                 preempt_schedule_common();
4686                 local_bh_disable();
4687                 return 1;
4688         }
4689         return 0;
4690 }
4691 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4692
4693 /**
4694  * yield - yield the current processor to other threads.
4695  *
4696  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4697  *
4698  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4699  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4700  * it, its already broken.
4701  *
4702  * Typical broken usage is:
4703  *
4704  * while (!event)
4705  *      yield();
4706  *
4707  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4708  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4709  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4710  *
4711  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4712  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4713  * If you still want to use yield(), do not!
4714  */
4715 void __sched yield(void)
4716 {
4717         set_current_state(TASK_RUNNING);
4718         sys_sched_yield();
4719 }
4720 EXPORT_SYMBOL(yield);
4721
4722 /**
4723  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4724  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4725  * processor it's on.
4726  * @p: target task
4727  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4728  *
4729  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4730  * can't go away on us before we can do any checks.
4731  *
4732  * Return:
4733  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4734  *      false (0) if we failed to boost the target.
4735  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4736  */
4737 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4738 {
4739         struct task_struct *curr = current;
4740         struct rq *rq, *p_rq;
4741         unsigned long flags;
4742         int yielded = 0;
4743
4744         local_irq_save(flags);
4745         rq = this_rq();
4746
4747 again:
4748         p_rq = task_rq(p);
4749         /*
4750          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4751          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4752          */
4753         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4754                 yielded = -ESRCH;
4755                 goto out_irq;
4756         }
4757
4758         double_rq_lock(rq, p_rq);
4759         if (task_rq(p) != p_rq) {
4760                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4761                 goto again;
4762         }
4763
4764         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4765                 goto out_unlock;
4766
4767         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4768                 goto out_unlock;
4769
4770         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4771                 goto out_unlock;
4772
4773         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4774         if (yielded) {
4775                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4776                 /*
4777                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4778                  * fairness.
4779                  */
4780                 if (preempt && rq != p_rq)
4781                         resched_curr(p_rq);
4782         }
4783
4784 out_unlock:
4785         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4786 out_irq:
4787         local_irq_restore(flags);
4788
4789         if (yielded > 0)
4790                 schedule();
4791
4792         return yielded;
4793 }
4794 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4795
4796 /*
4797  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4798  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4799  */
4800 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4801 {
4802         int old_iowait = current->in_iowait;
4803         struct rq *rq;
4804         long ret;
4805
4806         current->in_iowait = 1;
4807         blk_schedule_flush_plug(current);
4808
4809         delayacct_blkio_start();
4810         rq = raw_rq();
4811         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4812         ret = schedule_timeout(timeout);
4813         current->in_iowait = old_iowait;
4814         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4815         delayacct_blkio_end();
4816
4817         return ret;
4818 }
4819 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4820
4821 /**
4822  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4823  * @policy: scheduling class.
4824  *
4825  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4826  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4827  * On failure, a negative error code is returned.
4828  */
4829 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4830 {
4831         int ret = -EINVAL;
4832
4833         switch (policy) {
4834         case SCHED_FIFO:
4835         case SCHED_RR:
4836                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4837                 break;
4838         case SCHED_DEADLINE:
4839         case SCHED_NORMAL:
4840         case SCHED_BATCH:
4841         case SCHED_IDLE:
4842                 ret = 0;
4843                 break;
4844         }
4845         return ret;
4846 }
4847
4848 /**
4849  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4850  * @policy: scheduling class.
4851  *
4852  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4853  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4854  * On failure, a negative error code is returned.
4855  */
4856 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4857 {
4858         int ret = -EINVAL;
4859
4860         switch (policy) {
4861         case SCHED_FIFO:
4862         case SCHED_RR:
4863                 ret = 1;
4864                 break;
4865         case SCHED_DEADLINE:
4866         case SCHED_NORMAL:
4867         case SCHED_BATCH:
4868         case SCHED_IDLE:
4869                 ret = 0;
4870         }
4871         return ret;
4872 }
4873
4874 /**
4875  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4876  * @pid: pid of the process.
4877  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4878  *
4879  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4880  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4881  *
4882  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4883  * an error code.
4884  */
4885 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4886                 struct timespec __user *, interval)
4887 {
4888         struct task_struct *p;
4889         unsigned int time_slice;
4890         unsigned long flags;
4891         struct rq *rq;
4892         int retval;
4893         struct timespec t;
4894
4895         if (pid < 0)
4896                 return -EINVAL;
4897
4898         retval = -ESRCH;
4899         rcu_read_lock();
4900         p = find_process_by_pid(pid);
4901         if (!p)
4902                 goto out_unlock;
4903
4904         retval = security_task_getscheduler(p);
4905         if (retval)
4906                 goto out_unlock;
4907
4908         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4909         time_slice = 0;
4910         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4911                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4912         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4913
4914         rcu_read_unlock();
4915         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4916         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4917         return retval;
4918
4919 out_unlock:
4920         rcu_read_unlock();
4921         return retval;
4922 }
4923
4924 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4925
4926 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4927 {
4928         unsigned long free = 0;
4929         int ppid;
4930         unsigned long state = p->state;
4931
4932         if (state)
4933                 state = __ffs(state) + 1;
4934         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4935                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4936 #if BITS_PER_LONG == 32
4937         if (state == TASK_RUNNING)
4938                 printk(KERN_CONT " running  ");
4939         else
4940                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4941 #else
4942         if (state == TASK_RUNNING)
4943                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4944         else
4945                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4946 #endif
4947 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4948         free = stack_not_used(p);
4949 #endif
4950         ppid = 0;
4951         rcu_read_lock();
4952         if (pid_alive(p))
4953                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4954         rcu_read_unlock();
4955         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4956                 task_pid_nr(p), ppid,
4957                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4958
4959         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4960         show_stack(p, NULL);
4961 }
4962
4963 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4964 {
4965         struct task_struct *g, *p;
4966
4967 #if BITS_PER_LONG == 32
4968         printk(KERN_INFO
4969                 "  task                PC stack   pid father\n");
4970 #else
4971         printk(KERN_INFO
4972                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4973 #endif
4974         rcu_read_lock();
4975         for_each_process_thread(g, p) {
4976                 /*
4977                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4978                  * console might take a lot of time:
4979                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
4980                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
4981                  * an IPI.
4982                  */
4983                 touch_nmi_watchdog();
4984                 touch_all_softlockup_watchdogs();
4985                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4986                         sched_show_task(p);
4987         }
4988
4989 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4990         sysrq_sched_debug_show();
4991 #endif
4992         rcu_read_unlock();
4993         /*
4994          * Only show locks if all tasks are dumped:
4995          */
4996         if (!state_filter)
4997                 debug_show_all_locks();
4998 }
4999
5000 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5001 {
5002         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5003 }
5004
5005 /**
5006  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5007  * @idle: task in question
5008  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5009  *
5010  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5011  * flag, to make booting more robust.
5012  */
5013 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5014 {
5015         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5016         unsigned long flags;
5017
5018         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5019         raw_spin_lock(&rq->lock);
5020
5021         __sched_fork(0, idle);
5022         idle->state = TASK_RUNNING;
5023         idle->se.exec_start = sched_clock();
5024
5025 #ifdef CONFIG_SMP
5026         /*
5027          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5028          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5029          *
5030          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5031          */
5032         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5033 #endif
5034         /*
5035          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5036          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5037          * lockdep check in task_group() will fail.
5038          *
5039          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5040          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5041          *
5042          * Silence PROVE_RCU
5043          */
5044         rcu_read_lock();
5045         __set_task_cpu(idle, cpu);
5046         rcu_read_unlock();
5047
5048         rq->curr = rq->idle = idle;
5049         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5050 #ifdef CONFIG_SMP
5051         idle->on_cpu = 1;
5052 #endif
5053         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5054         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5055
5056         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5057         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5058
5059         /*
5060          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5061          */
5062         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5063         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5064         vtime_init_idle(idle, cpu);
5065 #ifdef CONFIG_SMP
5066         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5067 #endif
5068 }
5069
5070 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5071                               const struct cpumask *trial)
5072 {
5073         int ret = 1, trial_cpus;
5074         struct dl_bw *cur_dl_b;
5075         unsigned long flags;
5076
5077         if (!cpumask_weight(cur))
5078                 return ret;
5079
5080         rcu_read_lock_sched();
5081         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5082         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5083
5084         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5085         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5086             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5087                 ret = 0;
5088         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5089         rcu_read_unlock_sched();
5090
5091         return ret;
5092 }
5093
5094 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5095                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5096 {
5097         int ret = 0;
5098
5099         /*
5100          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5101          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5102          * affinity and isolating such threads by their set of
5103          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5104          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5105          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5106          * before cpus_allowed may be changed.
5107          */
5108         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5109                 ret = -EINVAL;
5110                 goto out;
5111         }
5112
5113 #ifdef CONFIG_SMP
5114         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5115                                               cs_cpus_allowed)) {
5116                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5117                                                         cs_cpus_allowed);
5118                 struct dl_bw *dl_b;
5119                 bool overflow;
5120                 int cpus;
5121                 unsigned long flags;
5122
5123                 rcu_read_lock_sched();
5124                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5125                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5126                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5127                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5128                 if (overflow)
5129                         ret = -EBUSY;
5130                 else {
5131                         /*
5132                          * We reserve space for this task in the destination
5133                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5134                          * We will free resources in the source root_domain
5135                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5136                          */
5137                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5138                 }
5139                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5140                 rcu_read_unlock_sched();
5141
5142         }
5143 #endif
5144 out:
5145         return ret;
5146 }
5147
5148 #ifdef CONFIG_SMP
5149
5150 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5151 /* Migrate current task p to target_cpu */
5152 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5153 {
5154         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5155         int curr_cpu = task_cpu(p);
5156
5157         if (curr_cpu == target_cpu)
5158                 return 0;
5159
5160         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5161                 return -EINVAL;
5162
5163         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5164
5165         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5166         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5167 }
5168
5169 /*
5170  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5171  * tasks on the runqueues
5172  */
5173 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5174 {
5175         struct rq *rq;
5176         unsigned long flags;
5177         bool queued, running;
5178
5179         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5180         queued = task_on_rq_queued(p);
5181         running = task_current(rq, p);
5182
5183         if (queued)
5184                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5185         if (running)
5186                 put_prev_task(rq, p);
5187
5188         p->numa_preferred_nid = nid;
5189
5190         if (running)
5191                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5192         if (queued)
5193                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5194         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5195 }
5196 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5197
5198 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5199 /*
5200  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5201  * offline.
5202  */
5203 void idle_task_exit(void)
5204 {
5205         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5206
5207         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5208
5209         if (mm != &init_mm) {
5210                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5211                 finish_arch_post_lock_switch();
5212         }
5213         mmdrop(mm);
5214 }
5215
5216 /*
5217  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5218  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5219  * nr_active count is stable.
5220  *
5221  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5222  */
5223 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5224 {
5225         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5226         if (delta)
5227                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5228 }
5229
5230 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5231 {
5232 }
5233
5234 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5235         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5236 };
5237
5238 static struct task_struct fake_task = {
5239         /*
5240          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5241          */
5242         .prio = MAX_PRIO + 1,
5243         .sched_class = &fake_sched_class,
5244 };
5245
5246 /*
5247  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5248  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5249  *
5250  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5251  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5252  * because of lock validation efforts.
5253  */
5254 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5255 {
5256         struct rq *rq = dead_rq;
5257         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5258         int dest_cpu;
5259
5260         /*
5261          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5262          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5263          *
5264          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5265          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5266          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5267          * done here.
5268          */
5269         rq->stop = NULL;
5270
5271         /*
5272          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5273          * class method both need to have an up-to-date
5274          * value of rq->clock[_task]
5275          */
5276         update_rq_clock(rq);
5277
5278         for (;;) {
5279                 /*
5280                  * There's this thread running, bail when that's the only
5281                  * remaining thread.
5282                  */
5283                 if (rq->nr_running == 1)
5284                         break;
5285
5286                 /*
5287                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5288                  */
5289                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5290                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5291                 BUG_ON(!next);
5292                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5293
5294                 /*
5295                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5296                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5297                  * stabilizes the mask.
5298                  *
5299                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5300                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5301                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5302                  */
5303                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5304                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5305                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5306                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5307
5308                 /*
5309                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5310                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5311                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5312                  */
5313                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5314                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5315                         continue;
5316                 }
5317
5318                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5319                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5320
5321                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5322                 if (rq != dead_rq) {
5323                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5324                         rq = dead_rq;
5325                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5326                 }
5327                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5328         }
5329
5330         rq->stop = stop;
5331 }
5332 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5333
5334 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5335
5336 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5337         {
5338                 .procname       = "sched_domain",
5339                 .mode           = 0555,
5340         },
5341         {}
5342 };
5343
5344 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5345         {
5346                 .procname       = "kernel",
5347                 .mode           = 0555,
5348                 .child          = sd_ctl_dir,
5349         },
5350         {}
5351 };
5352
5353 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5354 {
5355         struct ctl_table *entry =
5356                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5357
5358         return entry;
5359 }
5360
5361 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5362 {
5363         struct ctl_table *entry;
5364
5365         /*
5366          * In the intermediate directories, both the child directory and
5367          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5368          * will always be set. In the lowest directory the names are
5369          * static strings and all have proc handlers.
5370          */
5371         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5372                 if (entry->child)
5373                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5374                 if (entry->proc_handler == NULL)
5375                         kfree(entry->procname);
5376         }
5377
5378         kfree(*tablep);
5379         *tablep = NULL;
5380 }
5381
5382 static int min_load_idx = 0;
5383 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5384
5385 static void
5386 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5387                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5388                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5389                 bool load_idx)
5390 {
5391         entry->procname = procname;
5392         entry->data = data;
5393         entry->maxlen = maxlen;
5394         entry->mode = mode;
5395         entry->proc_handler = proc_handler;
5396
5397         if (load_idx) {
5398                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5399                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5400         }
5401 }
5402
5403 static struct ctl_table *
5404 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5405 {
5406         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5407
5408         if (table == NULL)
5409                 return NULL;
5410
5411         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5412                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5413         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5414                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5415         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5416                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5417         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5418                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5419         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5420                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5421         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5422                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5423         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5424                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5425         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5426                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5427         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5428                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5429         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5430                 &sd->cache_nice_tries,
5431                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5432         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5433                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5434         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5435                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5436                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5437         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5438                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5439         /* &table[13] is terminator */
5440
5441         return table;
5442 }
5443
5444 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5445 {
5446         struct ctl_table *entry, *table;
5447         struct sched_domain *sd;
5448         int domain_num = 0, i;
5449         char buf[32];
5450
5451         for_each_domain(cpu, sd)
5452                 domain_num++;
5453         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5454         if (table == NULL)
5455                 return NULL;
5456
5457         i = 0;
5458         for_each_domain(cpu, sd) {
5459                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5460                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5461                 entry->mode = 0555;
5462                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5463                 entry++;
5464                 i++;
5465         }
5466         return table;
5467 }
5468
5469 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5470 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5471 {
5472         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5473         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5474         char buf[32];
5475
5476         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5477         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5478
5479         if (entry == NULL)
5480                 return;
5481
5482         for_each_possible_cpu(i) {
5483                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5484                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5485                 entry->mode = 0555;
5486                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5487                 entry++;
5488         }
5489
5490         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5491         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5492 }
5493
5494 /* may be called multiple times per register */
5495 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5496 {
5497         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5498         sd_sysctl_header = NULL;
5499         if (sd_ctl_dir[0].child)
5500                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5501 }
5502 #else
5503 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5504 {
5505 }
5506 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5507 {
5508 }
5509 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5510
5511 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5512 {
5513         if (!rq->online) {
5514                 const struct sched_class *class;
5515
5516                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5517                 rq->online = 1;
5518
5519                 for_each_class(class) {
5520                         if (class->rq_online)
5521                                 class->rq_online(rq);
5522                 }
5523         }
5524 }
5525
5526 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5527 {
5528         if (rq->online) {
5529                 const struct sched_class *class;
5530
5531                 for_each_class(class) {
5532                         if (class->rq_offline)
5533                                 class->rq_offline(rq);
5534                 }
5535
5536                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5537                 rq->online = 0;
5538         }
5539 }
5540
5541 /*
5542  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5543  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5544  */
5545 static int
5546 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5547 {
5548         int cpu = (long)hcpu;
5549         unsigned long flags;
5550         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5551
5552         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5553
5554         case CPU_UP_PREPARE:
5555                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5556                 account_reset_rq(rq);
5557                 break;
5558
5559         case CPU_ONLINE:
5560                 /* Update our root-domain */
5561                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5562                 if (rq->rd) {
5563                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5564
5565                         set_rq_online(rq);
5566                 }
5567                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5568                 break;
5569
5570 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5571         case CPU_DYING:
5572                 sched_ttwu_pending();
5573                 /* Update our root-domain */
5574                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5575                 if (rq->rd) {
5576                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5577                         set_rq_offline(rq);
5578                 }
5579                 migrate_tasks(rq);
5580                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5581                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5582                 break;
5583
5584         case CPU_DEAD:
5585                 calc_load_migrate(rq);
5586                 break;
5587 #endif
5588         }
5589
5590         update_max_interval();
5591
5592         return NOTIFY_OK;
5593 }
5594
5595 /*
5596  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5597  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5598  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5599  */
5600 static struct notifier_block migration_notifier = {
5601         .notifier_call = migration_call,
5602         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5603 };
5604
5605 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5606 {
5607         int cpu = smp_processor_id();
5608         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5609         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5610 }
5611
5612 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5613                                       unsigned long action, void *hcpu)
5614 {
5615         int cpu = (long)hcpu;
5616
5617         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5618         case CPU_STARTING:
5619                 set_cpu_rq_start_time();
5620                 return NOTIFY_OK;
5621
5622         case CPU_ONLINE:
5623                 /*
5624                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5625                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5626                  * as active, which is essential from here on.
5627                  */
5628                 set_cpu_active(cpu, true);
5629                 stop_machine_unpark(cpu);
5630                 return NOTIFY_OK;
5631
5632         case CPU_DOWN_FAILED:
5633                 set_cpu_active(cpu, true);
5634                 return NOTIFY_OK;
5635
5636         default:
5637                 return NOTIFY_DONE;
5638         }
5639 }
5640
5641 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5642                                         unsigned long action, void *hcpu)
5643 {
5644         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5645         case CPU_DOWN_PREPARE:
5646                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5647                 return NOTIFY_OK;
5648         default:
5649                 return NOTIFY_DONE;
5650         }
5651 }
5652
5653 static int __init migration_init(void)
5654 {
5655         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5656         int err;
5657
5658         /* Initialize migration for the boot CPU */
5659         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5660         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5661         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5662         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5663
5664         /* Register cpu active notifiers */
5665         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5666         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5667
5668         return 0;
5669 }
5670 early_initcall(migration_init);
5671
5672 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5673
5674 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5675
5676 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5677
5678 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5679 {
5680         sched_debug_enabled = 1;
5681
5682         return 0;
5683 }
5684 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5685
5686 static inline bool sched_debug(void)
5687 {
5688         return sched_debug_enabled;
5689 }
5690
5691 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5692                                   struct cpumask *groupmask)
5693 {
5694         struct sched_group *group = sd->groups;
5695
5696         cpumask_clear(groupmask);
5697
5698         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5699
5700         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5701                 printk("does not load-balance\n");
5702                 if (sd->parent)
5703                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5704                                         " has parent");
5705                 return -1;
5706         }
5707
5708         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5709                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5710
5711         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5712                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5713                                 "CPU%d\n", cpu);
5714         }
5715         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5716                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5717                                 " CPU%d\n", cpu);
5718         }
5719
5720         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5721         do {
5722                 if (!group) {
5723                         printk("\n");
5724                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5725                         break;
5726                 }
5727
5728                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5729                         printk(KERN_CONT "\n");
5730                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5731                         break;
5732                 }
5733
5734                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5735                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5736                         printk(KERN_CONT "\n");
5737                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5738                         break;
5739                 }
5740
5741                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5742
5743                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5744                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5745                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5746                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5747                                 group->sgc->capacity);
5748                 }
5749
5750                 group = group->next;
5751         } while (group != sd->groups);
5752         printk(KERN_CONT "\n");
5753
5754         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5755                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5756
5757         if (sd->parent &&
5758             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5759                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5760                         "of domain->span\n");
5761         return 0;
5762 }
5763
5764 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5765 {
5766         int level = 0;
5767
5768         if (!sched_debug_enabled)
5769                 return;
5770
5771         if (!sd) {
5772                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5773                 return;
5774         }
5775
5776         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5777
5778         for (;;) {
5779                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5780                         break;
5781                 level++;
5782                 sd = sd->parent;
5783                 if (!sd)
5784                         break;
5785         }
5786 }
5787 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5788 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5789 static inline bool sched_debug(void)
5790 {
5791         return false;
5792 }
5793 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5794
5795 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5796 {
5797         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5798                 return 1;
5799
5800         /* Following flags need at least 2 groups */
5801         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5802                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5803                          SD_BALANCE_FORK |
5804                          SD_BALANCE_EXEC |
5805                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5806                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5807                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5808                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5809                         return 0;
5810         }
5811
5812         /* Following flags don't use groups */
5813         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5814                 return 0;
5815
5816         return 1;
5817 }
5818
5819 static int
5820 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5821 {
5822         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5823
5824         if (sd_degenerate(parent))
5825                 return 1;
5826
5827         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5828                 return 0;
5829
5830         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5831         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5832                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5833                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5834                                 SD_BALANCE_FORK |
5835                                 SD_BALANCE_EXEC |
5836                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5837                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5838                                 SD_PREFER_SIBLING |
5839                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5840                 if (nr_node_ids == 1)
5841                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5842         }
5843         if (~cflags & pflags)
5844                 return 0;
5845
5846         return 1;
5847 }
5848
5849 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5850 {
5851         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5852
5853         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5854         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5855         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5856         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5857         free_cpumask_var(rd->online);
5858         free_cpumask_var(rd->span);
5859         kfree(rd);
5860 }
5861
5862 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5863 {
5864         struct root_domain *old_rd = NULL;
5865         unsigned long flags;
5866
5867         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5868
5869         if (rq->rd) {
5870                 old_rd = rq->rd;
5871
5872                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5873                         set_rq_offline(rq);
5874
5875                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5876
5877                 /*
5878                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5879                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5880                  * in this function:
5881                  */
5882                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5883                         old_rd = NULL;
5884         }
5885
5886         atomic_inc(&rd->refcount);
5887         rq->rd = rd;
5888
5889         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5890         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5891                 set_rq_online(rq);
5892
5893         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5894
5895         if (old_rd)
5896                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5897 }
5898
5899 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5900 {
5901         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5902
5903         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5904                 goto out;
5905         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5906                 goto free_span;
5907         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5908                 goto free_online;
5909         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5910                 goto free_dlo_mask;
5911
5912         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5913         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5914                 goto free_dlo_mask;
5915
5916         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5917                 goto free_rto_mask;
5918         return 0;
5919
5920 free_rto_mask:
5921         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5922 free_dlo_mask:
5923         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5924 free_online:
5925         free_cpumask_var(rd->online);
5926 free_span:
5927         free_cpumask_var(rd->span);
5928 out:
5929         return -ENOMEM;
5930 }
5931
5932 /*
5933  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5934  * members (mimicking the global state we have today).
5935  */
5936 struct root_domain def_root_domain;
5937
5938 static void init_defrootdomain(void)
5939 {
5940         init_rootdomain(&def_root_domain);
5941
5942         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5943 }
5944
5945 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5946 {
5947         struct root_domain *rd;
5948
5949         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5950         if (!rd)
5951                 return NULL;
5952
5953         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5954                 kfree(rd);
5955                 return NULL;
5956         }
5957
5958         return rd;
5959 }
5960
5961 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5962 {
5963         struct sched_group *tmp, *first;
5964
5965         if (!sg)
5966                 return;
5967
5968         first = sg;
5969         do {
5970                 tmp = sg->next;
5971
5972                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5973                         kfree(sg->sgc);
5974
5975                 kfree(sg);
5976                 sg = tmp;
5977         } while (sg != first);
5978 }
5979
5980 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5981 {
5982         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5983
5984         /*
5985          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5986          * nuke them all.
5987          */
5988         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5989                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5990         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5991                 kfree(sd->groups->sgc);
5992                 kfree(sd->groups);
5993         }
5994         kfree(sd);
5995 }
5996
5997 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5998 {
5999         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6000 }
6001
6002 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6003 {
6004         for (; sd; sd = sd->parent)
6005                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6006 }
6007
6008 /*
6009  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6010  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6011  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6012  *
6013  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6014  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6015  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6016  */
6017 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6018 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6019 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6020 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6021 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
6022 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6023
6024 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6025 {
6026         struct sched_domain *sd;
6027         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
6028         int id = cpu;
6029         int size = 1;
6030
6031         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6032         if (sd) {
6033                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6034                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6035                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
6036         }
6037         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
6038
6039         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6040         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6041         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6042
6043         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6044         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6045
6046         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6047         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6048 }
6049
6050 /*
6051  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6052  * hold the hotplug lock.
6053  */
6054 static void
6055 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6056 {
6057         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6058         struct sched_domain *tmp;
6059
6060         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6061         for (tmp = sd; tmp; ) {
6062                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6063                 if (!parent)
6064                         break;
6065
6066                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6067                         tmp->parent = parent->parent;
6068                         if (parent->parent)
6069                                 parent->parent->child = tmp;
6070                         /*
6071                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6072                          * degenerate parent; the spans match for this
6073                          * so the property transfers.
6074                          */
6075                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6076                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6077                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6078                 } else
6079                         tmp = tmp->parent;
6080         }
6081
6082         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6083                 tmp = sd;
6084                 sd = sd->parent;
6085                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6086                 if (sd)
6087                         sd->child = NULL;
6088         }
6089
6090         sched_domain_debug(sd, cpu);
6091
6092         rq_attach_root(rq, rd);
6093         tmp = rq->sd;
6094         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6095         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6096
6097         update_top_cache_domain(cpu);
6098 }
6099
6100 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6101 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6102 {
6103         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6104         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6105         return 1;
6106 }
6107
6108 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6109
6110 struct s_data {
6111         struct sched_domain ** __percpu sd;
6112         struct root_domain      *rd;
6113 };
6114
6115 enum s_alloc {
6116         sa_rootdomain,
6117         sa_sd,
6118         sa_sd_storage,
6119         sa_none,
6120 };
6121
6122 /*
6123  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6124  * domain traversal.
6125  *
6126  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6127  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6128  * range.
6129  *
6130  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6131  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6132  * cpu they're built on, so check that.
6133  *
6134  */
6135 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6136 {
6137         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6138         struct sd_data *sdd = sd->private;
6139         struct sched_domain *sibling;
6140         int i;
6141
6142         for_each_cpu(i, span) {
6143                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6144                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6145                         continue;
6146
6147                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6148         }
6149 }
6150
6151 /*
6152  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6153  * of this group that's also in the iteration mask.
6154  */
6155 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6156 {
6157         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6158 }
6159
6160 static int
6161 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6162 {
6163         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6164         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6165         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6166         struct sd_data *sdd = sd->private;
6167         struct sched_domain *sibling;
6168         int i;
6169
6170         cpumask_clear(covered);
6171
6172         for_each_cpu(i, span) {
6173                 struct cpumask *sg_span;
6174
6175                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6176                         continue;
6177
6178                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6179
6180                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6181                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6182                         continue;
6183
6184                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6185                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6186
6187                 if (!sg)
6188                         goto fail;
6189
6190                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6191                 if (sibling->child)
6192                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6193                 else
6194                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6195
6196                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6197
6198                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6199                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6200                         build_group_mask(sd, sg);
6201
6202                 /*
6203                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6204                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6205                  * die on a /0 trap.
6206                  */
6207                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6208
6209                 /*
6210                  * Make sure the first group of this domain contains the
6211                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6212                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6213                  */
6214                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6215                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6216                         groups = sg;
6217
6218                 if (!first)
6219                         first = sg;
6220                 if (last)
6221                         last->next = sg;
6222                 last = sg;
6223                 last->next = first;
6224         }
6225         sd->groups = groups;
6226
6227         return 0;
6228
6229 fail:
6230         free_sched_groups(first, 0);
6231
6232         return -ENOMEM;
6233 }
6234
6235 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6236 {
6237         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6238         struct sched_domain *child = sd->child;
6239
6240         if (child)
6241                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6242
6243         if (sg) {
6244                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6245                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6246                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6247         }
6248
6249         return cpu;
6250 }
6251
6252 /*
6253  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6254  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6255  * and ->cpu_capacity to 0.
6256  *
6257  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6258  */
6259 static int
6260 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6261 {
6262         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6263         struct sd_data *sdd = sd->private;
6264         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6265         struct cpumask *covered;
6266         int i;
6267
6268         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6269         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6270
6271         if (cpu != cpumask_first(span))
6272                 return 0;
6273
6274         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6275         covered = sched_domains_tmpmask;
6276
6277         cpumask_clear(covered);
6278
6279         for_each_cpu(i, span) {
6280                 struct sched_group *sg;
6281                 int group, j;
6282
6283                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6284                         continue;
6285
6286                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6287                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6288
6289                 for_each_cpu(j, span) {
6290                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6291                                 continue;
6292
6293                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6294                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6295                 }
6296
6297                 if (!first)
6298                         first = sg;
6299                 if (last)
6300                         last->next = sg;
6301                 last = sg;
6302         }
6303         last->next = first;
6304
6305         return 0;
6306 }
6307
6308 /*
6309  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6310  *
6311  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6312  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6313  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6314  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6315  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6316  * group having less cpu_capacity.
6317  */
6318 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6319 {
6320         struct sched_group *sg = sd->groups;
6321
6322         WARN_ON(!sg);
6323
6324         do {
6325                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6326                 sg = sg->next;
6327         } while (sg != sd->groups);
6328
6329         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6330                 return;
6331
6332         update_group_capacity(sd, cpu);
6333         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6334 }
6335
6336 /*
6337  * Initializers for schedule domains
6338  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6339  */
6340
6341 static int default_relax_domain_level = -1;
6342 int sched_domain_level_max;
6343
6344 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6345 {
6346         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6347                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6348
6349         return 1;
6350 }
6351 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6352
6353 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6354                                  struct sched_domain_attr *attr)
6355 {
6356         int request;
6357
6358         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6359                 if (default_relax_domain_level < 0)
6360                         return;
6361                 else
6362                         request = default_relax_domain_level;
6363         } else
6364                 request = attr->relax_domain_level;
6365         if (request < sd->level) {
6366                 /* turn off idle balance on this domain */
6367                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6368         } else {
6369                 /* turn on idle balance on this domain */
6370                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6371         }
6372 }
6373
6374 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6375 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6376
6377 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6378                                  const struct cpumask *cpu_map)
6379 {
6380         switch (what) {
6381         case sa_rootdomain:
6382                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6383                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6384         case sa_sd:
6385                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6386         case sa_sd_storage:
6387                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6388         case sa_none:
6389                 break;
6390         }
6391 }
6392
6393 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6394                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6395 {
6396         memset(d, 0, sizeof(*d));
6397
6398         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6399                 return sa_sd_storage;
6400         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6401         if (!d->sd)
6402                 return sa_sd_storage;
6403         d->rd = alloc_rootdomain();
6404         if (!d->rd)
6405                 return sa_sd;
6406         return sa_rootdomain;
6407 }
6408
6409 /*
6410  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6411  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6412  * will not free the data we're using.
6413  */
6414 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6415 {
6416         struct sd_data *sdd = sd->private;
6417
6418         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6419         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6420
6421         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6422                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6423
6424         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6425                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6426 }
6427
6428 #ifdef CONFIG_NUMA
6429 static int sched_domains_numa_levels;
6430 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6431 static int *sched_domains_numa_distance;
6432 int sched_max_numa_distance;
6433 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6434 static int sched_domains_curr_level;
6435 #endif
6436
6437 /*
6438  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6439  *
6440  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6441  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6442  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6443  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6444  *
6445  * Odd one out:
6446  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6447  */
6448 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6449         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6450          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6451          SD_NUMA |                      \
6452          SD_ASYM_PACKING |              \
6453          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6454
6455 static struct sched_domain *
6456 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6457 {
6458         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6459         int sd_weight, sd_flags = 0;
6460
6461 #ifdef CONFIG_NUMA
6462         /*
6463          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6464          */
6465         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6466 #endif
6467
6468         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6469
6470         if (tl->sd_flags)
6471                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6472         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6473                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6474                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6475
6476         *sd = (struct sched_domain){
6477                 .min_interval           = sd_weight,
6478                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6479                 .busy_factor            = 32,
6480                 .imbalance_pct          = 125,
6481
6482                 .cache_nice_tries       = 0,
6483                 .busy_idx               = 0,
6484                 .idle_idx               = 0,
6485                 .newidle_idx            = 0,
6486                 .wake_idx               = 0,
6487                 .forkexec_idx           = 0,
6488
6489                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6490                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6491                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6492                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6493                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6494                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6495                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6496                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6497                                         | 0*SD_SERIALIZE
6498                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6499                                         | 0*SD_NUMA
6500                                         | sd_flags
6501                                         ,
6502
6503                 .last_balance           = jiffies,
6504                 .balance_interval       = sd_weight,
6505                 .smt_gain               = 0,
6506                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6507                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6508 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6509                 .name                   = tl->name,
6510 #endif
6511         };
6512
6513         /*
6514          * Convert topological properties into behaviour.
6515          */
6516
6517         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6518                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6519                 sd->imbalance_pct = 110;
6520                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6521
6522         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6523                 sd->imbalance_pct = 117;
6524                 sd->cache_nice_tries = 1;
6525                 sd->busy_idx = 2;
6526
6527 #ifdef CONFIG_NUMA
6528         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6529                 sd->cache_nice_tries = 2;
6530                 sd->busy_idx = 3;
6531                 sd->idle_idx = 2;
6532
6533                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6534                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6535                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6536                                        SD_BALANCE_FORK |
6537                                        SD_WAKE_AFFINE);
6538                 }
6539
6540 #endif
6541         } else {
6542                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6543                 sd->cache_nice_tries = 1;
6544                 sd->busy_idx = 2;
6545                 sd->idle_idx = 1;
6546         }
6547
6548         sd->private = &tl->data;
6549
6550         return sd;
6551 }
6552
6553 /*
6554  * Topology list, bottom-up.
6555  */
6556 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6557 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6558         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6559 #endif
6560 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6561         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6562 #endif
6563         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6564         { NULL, },
6565 };
6566
6567 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6568         default_topology;
6569
6570 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6571         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6572
6573 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6574 {
6575         sched_domain_topology = tl;
6576 }
6577
6578 #ifdef CONFIG_NUMA
6579
6580 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6581 {
6582         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6583 }
6584
6585 static void sched_numa_warn(const char *str)
6586 {
6587         static int done = false;
6588         int i,j;
6589
6590         if (done)
6591                 return;
6592
6593         done = true;
6594
6595         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6596
6597         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6598                 printk(KERN_WARNING "  ");
6599                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6600                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6601                 printk(KERN_CONT "\n");
6602         }
6603         printk(KERN_WARNING "\n");
6604 }
6605
6606 bool find_numa_distance(int distance)
6607 {
6608         int i;
6609
6610         if (distance == node_distance(0, 0))
6611                 return true;
6612
6613         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6614                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6615                         return true;
6616         }
6617
6618         return false;
6619 }
6620
6621 /*
6622  * A system can have three types of NUMA topology:
6623  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6624  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6625  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6626  *
6627  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6628  * topology lies in whether communication between not directly
6629  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6630  * could run), or through backplane controllers. This affects
6631  * placement of programs.
6632  *
6633  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6634  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6635  *   is directly connected.
6636  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6637  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6638  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6639  */
6640 static void init_numa_topology_type(void)
6641 {
6642         int a, b, c, n;
6643
6644         n = sched_max_numa_distance;
6645
6646         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6647                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6648                 return;
6649         }
6650
6651         for_each_online_node(a) {
6652                 for_each_online_node(b) {
6653                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6654                         if (node_distance(a, b) < n)
6655                                 continue;
6656
6657                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6658                         for_each_online_node(c) {
6659                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6660                                     node_distance(b, c) < n) {
6661                                         sched_numa_topology_type =
6662                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6663                                         return;
6664                                 }
6665                         }
6666
6667                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6668                         return;
6669                 }
6670         }
6671 }
6672
6673 static void sched_init_numa(void)
6674 {
6675         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6676         struct sched_domain_topology_level *tl;
6677         int level = 0;
6678         int i, j, k;
6679
6680         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6681         if (!sched_domains_numa_distance)
6682                 return;
6683
6684         /*
6685          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6686          * unique distances in the node_distance() table.
6687          *
6688          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6689          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6690          */
6691         next_distance = curr_distance;
6692         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6693                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6694                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6695                                 int distance = node_distance(i, k);
6696
6697                                 if (distance > curr_distance &&
6698                                     (distance < next_distance ||
6699                                      next_distance == curr_distance))
6700                                         next_distance = distance;
6701
6702                                 /*
6703                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6704                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6705                                  * equally connected to A.
6706                                  */
6707                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6708                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6709
6710                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6711                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6712                         }
6713                         if (next_distance != curr_distance) {
6714                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6715                                 sched_domains_numa_levels = level;
6716                                 curr_distance = next_distance;
6717                         } else break;
6718                 }
6719
6720                 /*
6721                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6722                  */
6723                 if (!sched_debug())
6724                         break;
6725         }
6726
6727         if (!level)
6728                 return;
6729
6730         /*
6731          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6732          * identity distance node_distance(i,i).
6733          *
6734          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6735          * numbers.
6736          */
6737
6738         /*
6739          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6740          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6741          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6742          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6743          * in other functions.
6744          *
6745          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6746          */
6747         sched_domains_numa_levels = 0;
6748
6749         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6750         if (!sched_domains_numa_masks)
6751                 return;
6752
6753         /*
6754          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6755          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6756          */
6757         for (i = 0; i < level; i++) {
6758                 sched_domains_numa_masks[i] =
6759                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6760                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6761                         return;
6762
6763                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6764                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6765                         if (!mask)
6766                                 return;
6767
6768                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6769
6770                         for_each_node(k) {
6771                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6772                                         continue;
6773
6774                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6775                         }
6776                 }
6777         }
6778
6779         /* Compute default topology size */
6780         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6781
6782         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6783                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6784         if (!tl)
6785                 return;
6786
6787         /*
6788          * Copy the default topology bits..
6789          */
6790         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6791                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6792
6793         /*
6794          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6795          */
6796         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6797                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6798                         .mask = sd_numa_mask,
6799                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6800                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6801                         .numa_level = j,
6802                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6803                 };
6804         }
6805
6806         sched_domain_topology = tl;
6807
6808         sched_domains_numa_levels = level;
6809         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6810
6811         init_numa_topology_type();
6812 }
6813
6814 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6815 {
6816         int i, j;
6817         int node = cpu_to_node(cpu);
6818
6819         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6820                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6821                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6822                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6823                 }
6824         }
6825 }
6826
6827 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6828 {
6829         int i, j;
6830         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6831                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6832                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6833         }
6834 }
6835
6836 /*
6837  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6838  * are onlined.
6839  */
6840 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6841                                            unsigned long action,
6842                                            void *hcpu)
6843 {
6844         int cpu = (long)hcpu;
6845
6846         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6847         case CPU_ONLINE:
6848                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6849                 break;
6850
6851         case CPU_DEAD:
6852                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6853                 break;
6854
6855         default:
6856                 return NOTIFY_DONE;
6857         }
6858
6859         return NOTIFY_OK;
6860 }
6861 #else
6862 static inline void sched_init_numa(void)
6863 {
6864 }
6865
6866 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6867                                            unsigned long action,
6868                                            void *hcpu)
6869 {
6870         return 0;
6871 }
6872 #endif /* CONFIG_NUMA */
6873
6874 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6875 {
6876         struct sched_domain_topology_level *tl;
6877         int j;
6878
6879         for_each_sd_topology(tl) {
6880                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6881
6882                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6883                 if (!sdd->sd)
6884                         return -ENOMEM;
6885
6886                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6887                 if (!sdd->sg)
6888                         return -ENOMEM;
6889
6890                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6891                 if (!sdd->sgc)
6892                         return -ENOMEM;
6893
6894                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6895                         struct sched_domain *sd;
6896                         struct sched_group *sg;
6897                         struct sched_group_capacity *sgc;
6898
6899                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6900                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6901                         if (!sd)
6902                                 return -ENOMEM;
6903
6904                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6905
6906                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6907                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6908                         if (!sg)
6909                                 return -ENOMEM;
6910
6911                         sg->next = sg;
6912
6913                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6914
6915                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6916                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6917                         if (!sgc)
6918                                 return -ENOMEM;
6919
6920                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6921                 }
6922         }
6923
6924         return 0;
6925 }
6926
6927 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6928 {
6929         struct sched_domain_topology_level *tl;
6930         int j;
6931
6932         for_each_sd_topology(tl) {
6933                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6934
6935                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6936                         struct sched_domain *sd;
6937
6938                         if (sdd->sd) {
6939                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6940                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6941                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6942                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6943                         }
6944
6945                         if (sdd->sg)
6946                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6947                         if (sdd->sgc)
6948                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6949                 }
6950                 free_percpu(sdd->sd);
6951                 sdd->sd = NULL;
6952                 free_percpu(sdd->sg);
6953                 sdd->sg = NULL;
6954                 free_percpu(sdd->sgc);
6955                 sdd->sgc = NULL;
6956         }
6957 }
6958
6959 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6960                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6961                 struct sched_domain *child, int cpu)
6962 {
6963         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6964         if (!sd)
6965                 return child;
6966
6967         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6968         if (child) {
6969                 sd->level = child->level + 1;
6970                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6971                 child->parent = sd;
6972                 sd->child = child;
6973
6974                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6975                                     sched_domain_span(sd))) {
6976                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6977 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6978                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6979                                         child->name, sd->name);
6980 #endif
6981                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6982                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6983                                    sched_domain_span(sd),
6984                                    sched_domain_span(child));
6985                 }
6986
6987         }
6988         set_domain_attribute(sd, attr);
6989
6990         return sd;
6991 }
6992
6993 /*
6994  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6995  * to the individual cpus
6996  */
6997 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6998                                struct sched_domain_attr *attr)
6999 {
7000         enum s_alloc alloc_state;
7001         struct sched_domain *sd;
7002         struct s_data d;
7003         int i, ret = -ENOMEM;
7004
7005         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7006         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7007                 goto error;
7008
7009         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7010         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7011                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7012
7013                 sd = NULL;
7014                 for_each_sd_topology(tl) {
7015                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7016                         if (tl == sched_domain_topology)
7017                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7018                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7019                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7020                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7021                                 break;
7022                 }
7023         }
7024
7025         /* Build the groups for the domains */
7026         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7027                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7028                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7029                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7030                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7031                                         goto error;
7032                         } else {
7033                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7034                                         goto error;
7035                         }
7036                 }
7037         }
7038
7039         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7040         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7041                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7042                         continue;
7043
7044                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7045                         claim_allocations(i, sd);
7046                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7047                 }
7048         }
7049
7050         /* Attach the domains */
7051         rcu_read_lock();
7052         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7053                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7054                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7055         }
7056         rcu_read_unlock();
7057
7058         ret = 0;
7059 error:
7060         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7061         return ret;
7062 }
7063
7064 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7065 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7066 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7067                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7068
7069 /*
7070  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7071  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7072  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7073  */
7074 static cpumask_var_t fallback_doms;
7075
7076 /*
7077  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7078  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7079  * or 0 if it stayed the same.
7080  */
7081 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7082 {
7083         return 0;
7084 }
7085
7086 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7087 {
7088         int i;
7089         cpumask_var_t *doms;
7090
7091         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7092         if (!doms)
7093                 return NULL;
7094         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7095                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7096                         free_sched_domains(doms, i);
7097                         return NULL;
7098                 }
7099         }
7100         return doms;
7101 }
7102
7103 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7104 {
7105         unsigned int i;
7106         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7107                 free_cpumask_var(doms[i]);
7108         kfree(doms);
7109 }
7110
7111 /*
7112  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7113  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7114  * exclude other special cases in the future.
7115  */
7116 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7117 {
7118         int err;
7119
7120         arch_update_cpu_topology();
7121         ndoms_cur = 1;
7122         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7123         if (!doms_cur)
7124                 doms_cur = &fallback_doms;
7125         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7126         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7127         register_sched_domain_sysctl();
7128
7129         return err;
7130 }
7131
7132 /*
7133  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7134  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7135  */
7136 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7137 {
7138         int i;
7139
7140         rcu_read_lock();
7141         for_each_cpu(i, cpu_map)
7142                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7143         rcu_read_unlock();
7144 }
7145
7146 /* handle null as "default" */
7147 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7148                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7149 {
7150         struct sched_domain_attr tmp;
7151
7152         /* fast path */
7153         if (!new && !cur)
7154                 return 1;
7155
7156         tmp = SD_ATTR_INIT;
7157         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7158                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7159                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7160 }
7161
7162 /*
7163  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7164  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7165  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7166  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7167  *
7168  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7169  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7170  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7171  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7172  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7173  * it as it is.
7174  *
7175  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7176  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7177  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7178  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7179  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7180  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7181  *
7182  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7183  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7184  * and it will not create the default domain.
7185  *
7186  * Call with hotplug lock held
7187  */
7188 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7189                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7190 {
7191         int i, j, n;
7192         int new_topology;
7193
7194         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7195
7196         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7197         unregister_sched_domain_sysctl();
7198
7199         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7200         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7201
7202         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7203
7204         /* Destroy deleted domains */
7205         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7206                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7207                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7208                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7209                                 goto match1;
7210                 }
7211                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7212                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7213 match1:
7214                 ;
7215         }
7216
7217         n = ndoms_cur;
7218         if (doms_new == NULL) {
7219                 n = 0;
7220                 doms_new = &fallback_doms;
7221                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7222                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7223         }
7224
7225         /* Build new domains */
7226         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7227                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7228                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7229                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7230                                 goto match2;
7231                 }
7232                 /* no match - add a new doms_new */
7233                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7234 match2:
7235                 ;
7236         }
7237
7238         /* Remember the new sched domains */
7239         if (doms_cur != &fallback_doms)
7240                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7241         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7242         doms_cur = doms_new;
7243         dattr_cur = dattr_new;
7244         ndoms_cur = ndoms_new;
7245
7246         register_sched_domain_sysctl();
7247
7248         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7249 }
7250
7251 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7252
7253 /*
7254  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7255  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7256  * around partition_sched_domains().
7257  *
7258  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7259  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7260  */
7261 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7262                              void *hcpu)
7263 {
7264         switch (action) {
7265         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7266         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7267
7268                 /*
7269                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7270                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7271                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7272                  * domain, ignoring cpusets.
7273                  */
7274                 num_cpus_frozen--;
7275                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7276                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7277                         break;
7278                 }
7279
7280                 /*
7281                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7282                  * restore the original sched domains by considering the
7283                  * cpuset configurations.
7284                  */
7285
7286         case CPU_ONLINE:
7287                 cpuset_update_active_cpus(true);
7288                 break;
7289         default:
7290                 return NOTIFY_DONE;
7291         }
7292         return NOTIFY_OK;
7293 }
7294
7295 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7296                                void *hcpu)
7297 {
7298         unsigned long flags;
7299         long cpu = (long)hcpu;
7300         struct dl_bw *dl_b;
7301         bool overflow;
7302         int cpus;
7303
7304         switch (action) {
7305         case CPU_DOWN_PREPARE:
7306                 rcu_read_lock_sched();
7307                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7308
7309                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7310                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7311                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7312                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7313
7314                 rcu_read_unlock_sched();
7315
7316                 if (overflow)
7317                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7318                 cpuset_update_active_cpus(false);
7319                 break;
7320         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7321                 num_cpus_frozen++;
7322                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7323                 break;
7324         default:
7325                 return NOTIFY_DONE;
7326         }
7327         return NOTIFY_OK;
7328 }
7329
7330 void __init sched_init_smp(void)
7331 {
7332         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7333
7334         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7335         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7336
7337         sched_init_numa();
7338
7339         /*
7340          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7341          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7342          * happen.
7343          */
7344         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7345         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7346         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7347         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7348                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7349         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7350
7351         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7352         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7353         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7354
7355         init_hrtick();
7356
7357         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7358         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7359                 BUG();
7360         sched_init_granularity();
7361         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7362
7363         init_sched_rt_class();
7364         init_sched_dl_class();
7365 }
7366 #else
7367 void __init sched_init_smp(void)
7368 {
7369         sched_init_granularity();
7370 }
7371 #endif /* CONFIG_SMP */
7372
7373 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7374 {
7375         return in_lock_functions(addr) ||
7376                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7377                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7378 }
7379
7380 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7381 /*
7382  * Default task group.
7383  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7384  */
7385 struct task_group root_task_group;
7386 LIST_HEAD(task_groups);
7387 #endif
7388
7389 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7390
7391 void __init sched_init(void)
7392 {
7393         int i, j;
7394         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7395
7396 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7397         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7398 #endif
7399 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7400         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7401 #endif
7402         if (alloc_size) {
7403                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7404
7405 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7406                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7407                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7408
7409                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7410                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7411
7412 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7413 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7414                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7415                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7416
7417                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7418                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7419
7420 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7421         }
7422 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7423         for_each_possible_cpu(i) {
7424                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7425                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7426         }
7427 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7428
7429         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7430                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7431         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7432                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7433
7434 #ifdef CONFIG_SMP
7435         init_defrootdomain();
7436 #endif
7437
7438 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7439         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7440                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7441 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7442
7443 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7444         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7445         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7446         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7447         autogroup_init(&init_task);
7448
7449 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7450
7451         for_each_possible_cpu(i) {
7452                 struct rq *rq;
7453
7454                 rq = cpu_rq(i);
7455                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7456                 rq->nr_running = 0;
7457                 rq->calc_load_active = 0;
7458                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7459                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7460                 init_rt_rq(&rq->rt);
7461                 init_dl_rq(&rq->dl);
7462 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7463                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7464                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7465                 /*
7466                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7467                  *
7468                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7469                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7470                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7471                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7472                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7473                  * (se->load.weight).
7474                  *
7475                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7476                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7477                  * then A0's share of the cpu resource is:
7478                  *
7479                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7480                  *
7481                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7482                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7483                  */
7484                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7485                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7486 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7487
7488                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7489 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7490                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7491 #endif
7492
7493                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7494                         rq->cpu_load[j] = 0;
7495
7496                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7497
7498 #ifdef CONFIG_SMP
7499                 rq->sd = NULL;
7500                 rq->rd = NULL;
7501                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7502                 rq->balance_callback = NULL;
7503                 rq->active_balance = 0;
7504                 rq->next_balance = jiffies;
7505                 rq->push_cpu = 0;
7506                 rq->cpu = i;
7507                 rq->online = 0;
7508                 rq->idle_stamp = 0;
7509                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7510                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7511
7512                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7513
7514                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7515 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7516                 rq->nohz_flags = 0;
7517 #endif
7518 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7519                 rq->last_sched_tick = 0;
7520 #endif
7521 #endif
7522                 init_rq_hrtick(rq);
7523                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7524         }
7525
7526         set_load_weight(&init_task);
7527
7528 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7529         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7530 #endif
7531
7532         /*
7533          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7534          */
7535         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7536         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7537
7538         /*
7539          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7540          */
7541         current->sched_class = &fair_sched_class;
7542
7543         /*
7544          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7545          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7546          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7547          * when this runqueue becomes "idle".
7548          */
7549         init_idle(current, smp_processor_id());
7550
7551         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7552
7553 #ifdef CONFIG_SMP
7554         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7555         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7556         if (cpu_isolated_map == NULL)
7557                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7558         idle_thread_set_boot_cpu();
7559         set_cpu_rq_start_time();
7560 #endif
7561         init_sched_fair_class();
7562
7563         scheduler_running = 1;
7564 }
7565
7566 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7567 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7568 {
7569         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7570
7571         return (nested == preempt_offset);
7572 }
7573
7574 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7575 {
7576         /*
7577          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7578          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7579          * otherwise we will destroy state.
7580          */
7581         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7582                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7583                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7584                         current->state,
7585                         (void *)current->task_state_change,
7586                         (void *)current->task_state_change);
7587
7588         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7589 }
7590 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7591
7592 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7593 {
7594         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7595
7596         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7597         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7598              !is_idle_task(current)) ||
7599             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7600                 return;
7601         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7602                 return;
7603         prev_jiffy = jiffies;
7604
7605         printk(KERN_ERR
7606                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7607                         file, line);
7608         printk(KERN_ERR
7609                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7610                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7611                         current->pid, current->comm);
7612
7613         if (task_stack_end_corrupted(current))
7614                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7615
7616         debug_show_held_locks(current);
7617         if (irqs_disabled())
7618                 print_irqtrace_events(current);
7619 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7620         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7621                 pr_err("Preemption disabled at:");
7622                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7623                 pr_cont("\n");
7624         }
7625 #endif
7626         dump_stack();
7627 }
7628 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7629 #endif
7630
7631 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7632 void normalize_rt_tasks(void)
7633 {
7634         struct task_struct *g, *p;
7635         struct sched_attr attr = {
7636                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7637         };
7638
7639         read_lock(&tasklist_lock);
7640         for_each_process_thread(g, p) {
7641                 /*
7642                  * Only normalize user tasks:
7643                  */
7644                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7645                         continue;
7646
7647                 p->se.exec_start                = 0;
7648 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7649                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7650                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7651                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7652 #endif
7653
7654                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7655                         /*
7656                          * Renice negative nice level userspace
7657                          * tasks back to 0:
7658                          */
7659                         if (task_nice(p) < 0)
7660                                 set_user_nice(p, 0);
7661                         continue;
7662                 }
7663
7664                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7665         }
7666         read_unlock(&tasklist_lock);
7667 }
7668
7669 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7670
7671 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7672 /*
7673  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7674  *
7675  * They can only be called when the whole system has been
7676  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7677  * activity can take place. Using them for anything else would
7678  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7679  * under any other configuration.
7680  */
7681
7682 /**
7683  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7684  * @cpu: the processor in question.
7685  *
7686  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7687  *
7688  * Return: The current task for @cpu.
7689  */
7690 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7691 {
7692         return cpu_curr(cpu);
7693 }
7694
7695 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7696
7697 #ifdef CONFIG_IA64
7698 /**
7699  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7700  * @cpu: the processor in question.
7701  * @p: the task pointer to set.
7702  *
7703  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7704  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7705  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7706  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7707  * and caller must save the original value of the current task (see
7708  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7709  * re-starting the system.
7710  *
7711  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7712  */
7713 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7714 {
7715         cpu_curr(cpu) = p;
7716 }
7717
7718 #endif
7719
7720 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7721 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7722 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7723
7724 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7725 {
7726         free_fair_sched_group(tg);
7727         free_rt_sched_group(tg);
7728         autogroup_free(tg);
7729         kfree(tg);
7730 }
7731
7732 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7733 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7734 {
7735         struct task_group *tg;
7736
7737         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7738         if (!tg)
7739                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7740
7741         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7742                 goto err;
7743
7744         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7745                 goto err;
7746
7747         return tg;
7748
7749 err:
7750         sched_free_group(tg);
7751         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7752 }
7753
7754 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7755 {
7756         unsigned long flags;
7757
7758         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7759         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7760
7761         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7762
7763         tg->parent = parent;
7764         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7765         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7766         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7767 }
7768
7769 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7770 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7771 {
7772         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7773         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7774 }
7775
7776 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7777 {
7778         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7779         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7780 }
7781
7782 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7783 {
7784         unsigned long flags;
7785         int i;
7786
7787         /* end participation in shares distribution */
7788         for_each_possible_cpu(i)
7789                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7790
7791         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7792         list_del_rcu(&tg->list);
7793         list_del_rcu(&tg->siblings);
7794         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7795 }
7796
7797 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7798  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7799  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7800  *      reflect its new group.
7801  */
7802 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7803 {
7804         struct task_group *tg;
7805         int queued, running;
7806         unsigned long flags;
7807         struct rq *rq;
7808
7809         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7810
7811         running = task_current(rq, tsk);
7812         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7813
7814         if (queued)
7815                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
7816         if (unlikely(running))
7817                 put_prev_task(rq, tsk);
7818
7819         /*
7820          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7821          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7822          * to prevent lockdep warnings.
7823          */
7824         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7825                           struct task_group, css);
7826         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7827         tsk->sched_task_group = tg;
7828
7829 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7830         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7831                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7832         else
7833 #endif
7834                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7835
7836         if (unlikely(running))
7837                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7838         if (queued)
7839                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
7840
7841         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7842 }
7843 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7844
7845 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7846 /*
7847  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7848  */
7849 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7850
7851 /* Must be called with tasklist_lock held */
7852 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7853 {
7854         struct task_struct *g, *p;
7855
7856         /*
7857          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7858          */
7859         if (task_group_is_autogroup(tg))
7860                 return 0;
7861
7862         for_each_process_thread(g, p) {
7863                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7864                         return 1;
7865         }
7866
7867         return 0;
7868 }
7869
7870 struct rt_schedulable_data {
7871         struct task_group *tg;
7872         u64 rt_period;
7873         u64 rt_runtime;
7874 };
7875
7876 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7877 {
7878         struct rt_schedulable_data *d = data;
7879         struct task_group *child;
7880         unsigned long total, sum = 0;
7881         u64 period, runtime;
7882
7883         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7884         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7885
7886         if (tg == d->tg) {
7887                 period = d->rt_period;
7888                 runtime = d->rt_runtime;
7889         }
7890
7891         /*
7892          * Cannot have more runtime than the period.
7893          */
7894         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7895                 return -EINVAL;
7896
7897         /*
7898          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7899          */
7900         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7901                 return -EBUSY;
7902
7903         total = to_ratio(period, runtime);
7904
7905         /*
7906          * Nobody can have more than the global setting allows.
7907          */
7908         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7909                 return -EINVAL;
7910
7911         /*
7912          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7913          */
7914         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7915                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7916                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7917
7918                 if (child == d->tg) {
7919                         period = d->rt_period;
7920                         runtime = d->rt_runtime;
7921                 }
7922
7923                 sum += to_ratio(period, runtime);
7924         }
7925
7926         if (sum > total)
7927                 return -EINVAL;
7928
7929         return 0;
7930 }
7931
7932 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7933 {
7934         int ret;
7935
7936         struct rt_schedulable_data data = {
7937                 .tg = tg,
7938                 .rt_period = period,
7939                 .rt_runtime = runtime,
7940         };
7941
7942         rcu_read_lock();
7943         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7944         rcu_read_unlock();
7945
7946         return ret;
7947 }
7948
7949 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7950                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7951 {
7952         int i, err = 0;
7953
7954         /*
7955          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7956          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7957          */
7958         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7959                 return -EINVAL;
7960
7961         /* No period doesn't make any sense. */
7962         if (rt_period == 0)
7963                 return -EINVAL;
7964
7965         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7966         read_lock(&tasklist_lock);
7967         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7968         if (err)
7969                 goto unlock;
7970
7971         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7972         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7973         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7974
7975         for_each_possible_cpu(i) {
7976                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7977
7978                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7979                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7980                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7981         }
7982         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7983 unlock:
7984         read_unlock(&tasklist_lock);
7985         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7986
7987         return err;
7988 }
7989
7990 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7991 {
7992         u64 rt_runtime, rt_period;
7993
7994         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7995         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7996         if (rt_runtime_us < 0)
7997                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7998
7999         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8000 }
8001
8002 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8003 {
8004         u64 rt_runtime_us;
8005
8006         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8007                 return -1;
8008
8009         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8010         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8011         return rt_runtime_us;
8012 }
8013
8014 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8015 {
8016         u64 rt_runtime, rt_period;
8017
8018         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8019         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8020
8021         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8022 }
8023
8024 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8025 {
8026         u64 rt_period_us;
8027
8028         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8029         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8030         return rt_period_us;
8031 }
8032 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8033
8034 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8035 static int sched_rt_global_constraints(void)
8036 {
8037         int ret = 0;
8038
8039         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8040         read_lock(&tasklist_lock);
8041         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8042         read_unlock(&tasklist_lock);
8043         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8044
8045         return ret;
8046 }
8047
8048 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8049 {
8050         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8051         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8052                 return 0;
8053
8054         return 1;
8055 }
8056
8057 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8058 static int sched_rt_global_constraints(void)
8059 {
8060         unsigned long flags;
8061         int i, ret = 0;
8062
8063         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8064         for_each_possible_cpu(i) {
8065                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8066
8067                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8068                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8069                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8070         }
8071         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8072
8073         return ret;
8074 }
8075 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8076
8077 static int sched_dl_global_validate(void)
8078 {
8079         u64 runtime = global_rt_runtime();
8080         u64 period = global_rt_period();
8081         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8082         struct dl_bw *dl_b;
8083         int cpu, ret = 0;
8084         unsigned long flags;
8085
8086         /*
8087          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8088          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8089          * any of the root_domains.
8090          *
8091          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8092          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8093          * solutions is welcome!
8094          */
8095         for_each_possible_cpu(cpu) {
8096                 rcu_read_lock_sched();
8097                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8098
8099                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8100                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8101                         ret = -EBUSY;
8102                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8103
8104                 rcu_read_unlock_sched();
8105
8106                 if (ret)
8107                         break;
8108         }
8109
8110         return ret;
8111 }
8112
8113 static void sched_dl_do_global(void)
8114 {
8115         u64 new_bw = -1;
8116         struct dl_bw *dl_b;
8117         int cpu;
8118         unsigned long flags;
8119
8120         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8121         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8122
8123         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8124                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8125
8126         /*
8127          * FIXME: As above...
8128          */
8129         for_each_possible_cpu(cpu) {
8130                 rcu_read_lock_sched();
8131                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8132
8133                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8134                 dl_b->bw = new_bw;
8135                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8136
8137                 rcu_read_unlock_sched();
8138         }
8139 }
8140
8141 static int sched_rt_global_validate(void)
8142 {
8143         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8144                 return -EINVAL;
8145
8146         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8147                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8148                 return -EINVAL;
8149
8150         return 0;
8151 }
8152
8153 static void sched_rt_do_global(void)
8154 {
8155         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8156         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8157 }
8158
8159 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8160                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8161                 loff_t *ppos)
8162 {
8163         int old_period, old_runtime;
8164         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8165         int ret;
8166
8167         mutex_lock(&mutex);
8168         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8169         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8170
8171         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8172
8173         if (!ret && write) {
8174                 ret = sched_rt_global_validate();
8175                 if (ret)
8176                         goto undo;
8177
8178                 ret = sched_dl_global_validate();
8179                 if (ret)
8180                         goto undo;
8181
8182                 ret = sched_rt_global_constraints();
8183                 if (ret)
8184                         goto undo;
8185
8186                 sched_rt_do_global();
8187                 sched_dl_do_global();
8188         }
8189         if (0) {
8190 undo:
8191                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8192                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8193         }
8194         mutex_unlock(&mutex);
8195
8196         return ret;
8197 }
8198
8199 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8200                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8201                 loff_t *ppos)
8202 {
8203         int ret;
8204         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8205
8206         mutex_lock(&mutex);
8207         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8208         /* make sure that internally we keep jiffies */
8209         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8210         if (!ret && write) {
8211                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8212                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8213         }
8214         mutex_unlock(&mutex);
8215         return ret;
8216 }
8217
8218 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8219
8220 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8221 {
8222         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8223 }
8224
8225 static struct cgroup_subsys_state *
8226 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8227 {
8228         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8229         struct task_group *tg;
8230
8231         if (!parent) {
8232                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8233                 return &root_task_group.css;
8234         }
8235
8236         tg = sched_create_group(parent);
8237         if (IS_ERR(tg))
8238                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8239
8240         sched_online_group(tg, parent);
8241
8242         return &tg->css;
8243 }
8244
8245 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8246 {
8247         struct task_group *tg = css_tg(css);
8248
8249         sched_offline_group(tg);
8250 }
8251
8252 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8253 {
8254         struct task_group *tg = css_tg(css);
8255
8256         /*
8257          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8258          */
8259         sched_free_group(tg);
8260 }
8261
8262 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8263 {
8264         sched_move_task(task);
8265 }
8266
8267 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8268 {
8269         struct task_struct *task;
8270         struct cgroup_subsys_state *css;
8271
8272         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8273 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8274                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8275                         return -EINVAL;
8276 #else
8277                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8278                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8279                         return -EINVAL;
8280 #endif
8281         }
8282         return 0;
8283 }
8284
8285 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8286 {
8287         struct task_struct *task;
8288         struct cgroup_subsys_state *css;
8289
8290         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8291                 sched_move_task(task);
8292 }
8293
8294 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8295 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8296                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8297 {
8298         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8299 }
8300
8301 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8302                                struct cftype *cft)
8303 {
8304         struct task_group *tg = css_tg(css);
8305
8306         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8307 }
8308
8309 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8310 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8311
8312 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8313 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8314
8315 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8316
8317 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8318 {
8319         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8320         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8321
8322         if (tg == &root_task_group)
8323                 return -EINVAL;
8324
8325         /*
8326          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8327          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8328          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8329          */
8330         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8331                 return -EINVAL;
8332
8333         /*
8334          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8335          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8336          * feasibility.
8337          */
8338         if (period > max_cfs_quota_period)
8339                 return -EINVAL;
8340
8341         /*
8342          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8343          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8344          */
8345         get_online_cpus();
8346         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8347         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8348         if (ret)
8349                 goto out_unlock;
8350
8351         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8352         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8353         /*
8354          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8355          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8356          */
8357         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8358                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8359         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8360         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8361         cfs_b->quota = quota;
8362
8363         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8364         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8365         if (runtime_enabled)
8366                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8367         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8368
8369         for_each_online_cpu(i) {
8370                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8371                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8372
8373                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8374                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8375                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8376
8377                 if (cfs_rq->throttled)
8378                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8379                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8380         }
8381         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8382                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8383 out_unlock:
8384         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8385         put_online_cpus();
8386
8387         return ret;
8388 }
8389
8390 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8391 {
8392         u64 quota, period;
8393
8394         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8395         if (cfs_quota_us < 0)
8396                 quota = RUNTIME_INF;
8397         else
8398                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8399
8400         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8401 }
8402
8403 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8404 {
8405         u64 quota_us;
8406
8407         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8408                 return -1;
8409
8410         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8411         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8412
8413         return quota_us;
8414 }
8415
8416 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8417 {
8418         u64 quota, period;
8419
8420         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8421         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8422
8423         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8424 }
8425
8426 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8427 {
8428         u64 cfs_period_us;
8429
8430         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8431         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8432
8433         return cfs_period_us;
8434 }
8435
8436 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8437                                   struct cftype *cft)
8438 {
8439         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8440 }
8441
8442 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8443                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8444 {
8445         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8446 }
8447
8448 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8449                                    struct cftype *cft)
8450 {
8451         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8452 }
8453
8454 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8455                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8456 {
8457         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8458 }
8459
8460 struct cfs_schedulable_data {
8461         struct task_group *tg;
8462         u64 period, quota;
8463 };
8464
8465 /*
8466  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8467  * note: units are usecs
8468  */
8469 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8470                                struct cfs_schedulable_data *d)
8471 {
8472         u64 quota, period;
8473
8474         if (tg == d->tg) {
8475                 period = d->period;
8476                 quota = d->quota;
8477         } else {
8478                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8479                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8480         }
8481
8482         /* note: these should typically be equivalent */
8483         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8484                 return RUNTIME_INF;
8485
8486         return to_ratio(period, quota);
8487 }
8488
8489 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8490 {
8491         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8492         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8493         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8494
8495         if (!tg->parent) {
8496                 quota = RUNTIME_INF;
8497         } else {
8498                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8499
8500                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8501                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8502
8503                 /*
8504                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8505                  * limit is set
8506                  */
8507                 if (quota == RUNTIME_INF)
8508                         quota = parent_quota;
8509                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8510                         return -EINVAL;
8511         }
8512         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8513
8514         return 0;
8515 }
8516
8517 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8518 {
8519         int ret;
8520         struct cfs_schedulable_data data = {
8521                 .tg = tg,
8522                 .period = period,
8523                 .quota = quota,
8524         };
8525
8526         if (quota != RUNTIME_INF) {
8527                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8528                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8529         }
8530
8531         rcu_read_lock();
8532         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8533         rcu_read_unlock();
8534
8535         return ret;
8536 }
8537
8538 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8539 {
8540         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8541         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8542
8543         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8544         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8545         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8546
8547         return 0;
8548 }
8549 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8550 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8551
8552 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8553 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8554                                 struct cftype *cft, s64 val)
8555 {
8556         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8557 }
8558
8559 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8560                                struct cftype *cft)
8561 {
8562         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8563 }
8564
8565 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8566                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8567 {
8568         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8569 }
8570
8571 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8572                                    struct cftype *cft)
8573 {
8574         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8575 }
8576 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8577
8578 static struct cftype cpu_files[] = {
8579 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8580         {
8581                 .name = "shares",
8582                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8583                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8584         },
8585 #endif
8586 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8587         {
8588                 .name = "cfs_quota_us",
8589                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8590                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8591         },
8592         {
8593                 .name = "cfs_period_us",
8594                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8595                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8596         },
8597         {
8598                 .name = "stat",
8599                 .seq_show = cpu_stats_show,
8600         },
8601 #endif
8602 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8603         {
8604                 .name = "rt_runtime_us",
8605                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8606                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8607         },
8608         {
8609                 .name = "rt_period_us",
8610                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8611                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8612         },
8613 #endif
8614         { }     /* terminate */
8615 };
8616
8617 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8618         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8619         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8620         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8621         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8622         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8623         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8624         .legacy_cftypes = cpu_files,
8625         .early_init     = 1,
8626 };
8627
8628 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8629
8630 void dump_cpu_task(int cpu)
8631 {
8632         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8633         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8634 }