UPSTREAM: sched: Fix a race between __kthread_bind() and sched_setaffinity()
[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 #include "walt.h"
93
94 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
95 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
96
97 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
98
99 void update_rq_clock(struct rq *rq)
100 {
101         s64 delta;
102
103         lockdep_assert_held(&rq->lock);
104
105         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
106                 return;
107
108         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
109         if (delta < 0)
110                 return;
111         rq->clock += delta;
112         update_rq_clock_task(rq, delta);
113 }
114
115 /*
116  * Debugging: various feature bits
117  */
118
119 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
120         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
121
122 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
123 #include "features.h"
124         0;
125
126 #undef SCHED_FEAT
127
128 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
129 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
130         #name ,
131
132 static const char * const sched_feat_names[] = {
133 #include "features.h"
134 };
135
136 #undef SCHED_FEAT
137
138 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
139 {
140         int i;
141
142         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
143                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
144                         seq_puts(m, "NO_");
145                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
146         }
147         seq_puts(m, "\n");
148
149         return 0;
150 }
151
152 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
153
154 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
155 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
156
157 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
158         jump_label_key__##enabled ,
159
160 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
161 #include "features.h"
162 };
163
164 #undef SCHED_FEAT
165
166 static void sched_feat_disable(int i)
167 {
168         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
169 }
170
171 static void sched_feat_enable(int i)
172 {
173         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
174 }
175 #else
176 static void sched_feat_disable(int i) { };
177 static void sched_feat_enable(int i) { };
178 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
179
180 static int sched_feat_set(char *cmp)
181 {
182         int i;
183         int neg = 0;
184
185         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
186                 neg = 1;
187                 cmp += 3;
188         }
189
190         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
191                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
192                         if (neg) {
193                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
194                                 sched_feat_disable(i);
195                         } else {
196                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
197                                 sched_feat_enable(i);
198                         }
199                         break;
200                 }
201         }
202
203         return i;
204 }
205
206 static ssize_t
207 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
208                 size_t cnt, loff_t *ppos)
209 {
210         char buf[64];
211         char *cmp;
212         int i;
213         struct inode *inode;
214
215         if (cnt > 63)
216                 cnt = 63;
217
218         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
219                 return -EFAULT;
220
221         buf[cnt] = 0;
222         cmp = strstrip(buf);
223
224         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
225         inode = file_inode(filp);
226         mutex_lock(&inode->i_mutex);
227         i = sched_feat_set(cmp);
228         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
229         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
230                 return -EINVAL;
231
232         *ppos += cnt;
233
234         return cnt;
235 }
236
237 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
238 {
239         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
240 }
241
242 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
243         .open           = sched_feat_open,
244         .write          = sched_feat_write,
245         .read           = seq_read,
246         .llseek         = seq_lseek,
247         .release        = single_release,
248 };
249
250 static __init int sched_init_debug(void)
251 {
252         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
253                         &sched_feat_fops);
254
255         return 0;
256 }
257 late_initcall(sched_init_debug);
258 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
259
260 /*
261  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
262  * Limited because this is done with IRQs disabled.
263  */
264 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
265
266 /*
267  * period over which we average the RT time consumption, measured
268  * in ms.
269  *
270  * default: 1s
271  */
272 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
273
274 /*
275  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
276  * default: 1s
277  */
278 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
279
280 __read_mostly int scheduler_running;
281
282 /*
283  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
284  * default: 0.95s
285  */
286 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
287
288 /* cpus with isolated domains */
289 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
290
291 struct rq *
292 lock_rq_of(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
293 {
294         return task_rq_lock(p, flags);
295 }
296
297 void
298 unlock_rq_of(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
299 {
300         task_rq_unlock(rq, p, flags);
301 }
302
303 /*
304  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
305  */
306 static struct rq *this_rq_lock(void)
307         __acquires(rq->lock)
308 {
309         struct rq *rq;
310
311         local_irq_disable();
312         rq = this_rq();
313         raw_spin_lock(&rq->lock);
314
315         return rq;
316 }
317
318 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
319 /*
320  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
321  */
322
323 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
324 {
325         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
326                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
327 }
328
329 /*
330  * High-resolution timer tick.
331  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
332  */
333 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
334 {
335         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
336
337         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
338
339         raw_spin_lock(&rq->lock);
340         update_rq_clock(rq);
341         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
342         raw_spin_unlock(&rq->lock);
343
344         return HRTIMER_NORESTART;
345 }
346
347 #ifdef CONFIG_SMP
348
349 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
350 {
351         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
352
353         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
354 }
355
356 /*
357  * called from hardirq (IPI) context
358  */
359 static void __hrtick_start(void *arg)
360 {
361         struct rq *rq = arg;
362
363         raw_spin_lock(&rq->lock);
364         __hrtick_restart(rq);
365         rq->hrtick_csd_pending = 0;
366         raw_spin_unlock(&rq->lock);
367 }
368
369 /*
370  * Called to set the hrtick timer state.
371  *
372  * called with rq->lock held and irqs disabled
373  */
374 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
375 {
376         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
377         ktime_t time;
378         s64 delta;
379
380         /*
381          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
382          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
383          */
384         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
385         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
386
387         hrtimer_set_expires(timer, time);
388
389         if (rq == this_rq()) {
390                 __hrtick_restart(rq);
391         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
392                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
393                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
394         }
395 }
396
397 static int
398 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
399 {
400         int cpu = (int)(long)hcpu;
401
402         switch (action) {
403         case CPU_UP_CANCELED:
404         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
405         case CPU_DOWN_PREPARE:
406         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
407         case CPU_DEAD:
408         case CPU_DEAD_FROZEN:
409                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
410                 return NOTIFY_OK;
411         }
412
413         return NOTIFY_DONE;
414 }
415
416 static __init void init_hrtick(void)
417 {
418         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
419 }
420 #else
421 /*
422  * Called to set the hrtick timer state.
423  *
424  * called with rq->lock held and irqs disabled
425  */
426 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
427 {
428         /*
429          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
430          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
431          */
432         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
433         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
434                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
435 }
436
437 static inline void init_hrtick(void)
438 {
439 }
440 #endif /* CONFIG_SMP */
441
442 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
443 {
444 #ifdef CONFIG_SMP
445         rq->hrtick_csd_pending = 0;
446
447         rq->hrtick_csd.flags = 0;
448         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
449         rq->hrtick_csd.info = rq;
450 #endif
451
452         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
453         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
454 }
455 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
456 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
457 {
458 }
459
460 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
461 {
462 }
463
464 static inline void init_hrtick(void)
465 {
466 }
467 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
468
469 /*
470  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
471  */
472 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
473 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
474         for (;;) {                                                      \
475                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
476                 if (__old == __val)                                     \
477                         break;                                          \
478                 __val = __old;                                          \
479         }                                                               \
480         __old;                                                          \
481 })
482
483 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
484 /*
485  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
486  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
487  * spurious IPIs.
488  */
489 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
490 {
491         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
492         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
493 }
494
495 /*
496  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
497  *
498  * If this returns true, then the idle task promises to call
499  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
500  */
501 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
502 {
503         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
504         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
505
506         for (;;) {
507                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
508                         return false;
509                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
510                         return true;
511                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
512                 if (old == val)
513                         break;
514                 val = old;
515         }
516         return true;
517 }
518
519 #else
520 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
521 {
522         set_tsk_need_resched(p);
523         return true;
524 }
525
526 #ifdef CONFIG_SMP
527 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
528 {
529         return false;
530 }
531 #endif
532 #endif
533
534 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
535 {
536         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
537
538         /*
539          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
540          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
541          * wakeup due to that.
542          *
543          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
544          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
545          */
546         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
547                 return;
548
549         get_task_struct(task);
550
551         /*
552          * The head is context local, there can be no concurrency.
553          */
554         *head->lastp = node;
555         head->lastp = &node->next;
556 }
557
558 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
559 {
560         struct wake_q_node *node = head->first;
561
562         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
563                 struct task_struct *task;
564
565                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
566                 BUG_ON(!task);
567                 /* task can safely be re-inserted now */
568                 node = node->next;
569                 task->wake_q.next = NULL;
570
571                 /*
572                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
573                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
574                  */
575                 wake_up_process(task);
576                 put_task_struct(task);
577         }
578 }
579
580 /*
581  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
582  *
583  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
584  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
585  * the target CPU.
586  */
587 void resched_curr(struct rq *rq)
588 {
589         struct task_struct *curr = rq->curr;
590         int cpu;
591
592         lockdep_assert_held(&rq->lock);
593
594         if (test_tsk_need_resched(curr))
595                 return;
596
597         cpu = cpu_of(rq);
598
599         if (cpu == smp_processor_id()) {
600                 set_tsk_need_resched(curr);
601                 set_preempt_need_resched();
602                 return;
603         }
604
605         if (set_nr_and_not_polling(curr))
606                 smp_send_reschedule(cpu);
607         else
608                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
609 }
610
611 void resched_cpu(int cpu)
612 {
613         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
614         unsigned long flags;
615
616         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
617                 return;
618         resched_curr(rq);
619         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
620 }
621
622 #ifdef CONFIG_SMP
623 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
624 /*
625  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
626  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
627  *
628  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
629  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
630  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
631  */
632 int get_nohz_timer_target(void)
633 {
634         int i, cpu = smp_processor_id();
635         struct sched_domain *sd;
636
637         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
638                 return cpu;
639
640         rcu_read_lock();
641         for_each_domain(cpu, sd) {
642                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
643                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
644                                 cpu = i;
645                                 goto unlock;
646                         }
647                 }
648         }
649
650         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
651                 cpu = housekeeping_any_cpu();
652 unlock:
653         rcu_read_unlock();
654         return cpu;
655 }
656 /*
657  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
658  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
659  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
660  * idle system the next event might even be infinite time into the
661  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
662  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
663  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
664  * wheel for the next timer event.
665  */
666 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
667 {
668         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
669
670         if (cpu == smp_processor_id())
671                 return;
672
673         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
674                 smp_send_reschedule(cpu);
675         else
676                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
677 }
678
679 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
680 {
681         /*
682          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
683          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
684          * If needed we can still optimize that later with an
685          * empty IRQ.
686          */
687         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
688                 if (cpu != smp_processor_id() ||
689                     tick_nohz_tick_stopped())
690                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
691                 return true;
692         }
693
694         return false;
695 }
696
697 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
698 {
699         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
700                 wake_up_idle_cpu(cpu);
701 }
702
703 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
704 {
705         int cpu = smp_processor_id();
706
707         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
708                 return false;
709
710         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
711                 return true;
712
713         /*
714          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
715          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
716          */
717         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
718         return false;
719 }
720
721 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
722
723 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
724 {
725         return false;
726 }
727
728 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
729
730 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
731 bool sched_can_stop_tick(void)
732 {
733         /*
734          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
735          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
736          */
737         if (current->policy == SCHED_FIFO)
738                 return true;
739
740         /*
741          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
742          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
743          */
744         if (current->policy == SCHED_RR) {
745                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
746
747                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
748         }
749
750         /*
751          * More than one running task need preemption.
752          * nr_running update is assumed to be visible
753          * after IPI is sent from wakers.
754          */
755         if (this_rq()->nr_running > 1)
756                 return false;
757
758         return true;
759 }
760 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
761
762 void sched_avg_update(struct rq *rq)
763 {
764         s64 period = sched_avg_period();
765
766         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
767                 /*
768                  * Inline assembly required to prevent the compiler
769                  * optimising this loop into a divmod call.
770                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
771                  */
772                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
773                 rq->age_stamp += period;
774                 rq->rt_avg /= 2;
775         }
776 }
777
778 #endif /* CONFIG_SMP */
779
780 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
781                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
782 /*
783  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
784  * node and @up when leaving it for the final time.
785  *
786  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
787  */
788 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
789                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
790 {
791         struct task_group *parent, *child;
792         int ret;
793
794         parent = from;
795
796 down:
797         ret = (*down)(parent, data);
798         if (ret)
799                 goto out;
800         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
801                 parent = child;
802                 goto down;
803
804 up:
805                 continue;
806         }
807         ret = (*up)(parent, data);
808         if (ret || parent == from)
809                 goto out;
810
811         child = parent;
812         parent = parent->parent;
813         if (parent)
814                 goto up;
815 out:
816         return ret;
817 }
818
819 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
820 {
821         return 0;
822 }
823 #endif
824
825 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
826 {
827         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
828         struct load_weight *load = &p->se.load;
829
830         /*
831          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
832          */
833         if (idle_policy(p->policy)) {
834                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
835                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
836                 return;
837         }
838
839         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
840         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
841 }
842
843 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
844 {
845         update_rq_clock(rq);
846         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
847                 sched_info_queued(rq, p);
848         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
849 }
850
851 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
852 {
853         update_rq_clock(rq);
854         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
855                 sched_info_dequeued(rq, p);
856         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
857 }
858
859 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
860 {
861         if (task_contributes_to_load(p))
862                 rq->nr_uninterruptible--;
863
864         enqueue_task(rq, p, flags);
865 }
866
867 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
868 {
869         if (task_contributes_to_load(p))
870                 rq->nr_uninterruptible++;
871
872         dequeue_task(rq, p, flags);
873 }
874
875 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
876 {
877 /*
878  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
879  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
880  */
881 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
882         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
883 #endif
884 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
885         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
886
887         /*
888          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
889          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
890          * {soft,}irq region.
891          *
892          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
893          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
894          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
895          * monotonic.
896          *
897          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
898          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
899          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
900          * atomic ops.
901          */
902         if (irq_delta > delta)
903                 irq_delta = delta;
904
905         rq->prev_irq_time += irq_delta;
906         delta -= irq_delta;
907 #endif
908 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
909         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
910                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
911                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
912
913                 if (unlikely(steal > delta))
914                         steal = delta;
915
916                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
917                 delta -= steal;
918         }
919 #endif
920
921         rq->clock_task += delta;
922
923 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
924         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
925                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
926 #endif
927 }
928
929 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
930 {
931         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
932         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
933
934         if (stop) {
935                 /*
936                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
937                  * userspace knows about and won't get confused about.
938                  *
939                  * Also, it will make PI more or less work without too
940                  * much confusion -- but then, stop work should not
941                  * rely on PI working anyway.
942                  */
943                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
944
945                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
946         }
947
948         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
949
950         if (old_stop) {
951                 /*
952                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
953                  * it can die in pieces.
954                  */
955                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
956         }
957 }
958
959 /*
960  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
961  */
962 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
963 {
964         return p->static_prio;
965 }
966
967 /*
968  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
969  * without taking RT-inheritance into account. Might be
970  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
971  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
972  * estimator recalculates.
973  */
974 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
975 {
976         int prio;
977
978         if (task_has_dl_policy(p))
979                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
980         else if (task_has_rt_policy(p))
981                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
982         else
983                 prio = __normal_prio(p);
984         return prio;
985 }
986
987 /*
988  * Calculate the current priority, i.e. the priority
989  * taken into account by the scheduler. This value might
990  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
991  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
992  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
993  */
994 static int effective_prio(struct task_struct *p)
995 {
996         p->normal_prio = normal_prio(p);
997         /*
998          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
999          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1000          * to the normal priority:
1001          */
1002         if (!rt_prio(p->prio))
1003                 return p->normal_prio;
1004         return p->prio;
1005 }
1006
1007 /**
1008  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1009  * @p: the task in question.
1010  *
1011  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1012  */
1013 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1014 {
1015         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1016 }
1017
1018 /*
1019  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1020  * use the balance_callback list if you want balancing.
1021  *
1022  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1023  * balance_callback().
1024  */
1025 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1026                                        const struct sched_class *prev_class,
1027                                        int oldprio)
1028 {
1029         if (prev_class != p->sched_class) {
1030                 if (prev_class->switched_from)
1031                         prev_class->switched_from(rq, p);
1032
1033                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1034         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1035                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1036 }
1037
1038 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1039 {
1040         const struct sched_class *class;
1041
1042         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1043                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1044         } else {
1045                 for_each_class(class) {
1046                         if (class == rq->curr->sched_class)
1047                                 break;
1048                         if (class == p->sched_class) {
1049                                 resched_curr(rq);
1050                                 break;
1051                         }
1052                 }
1053         }
1054
1055         /*
1056          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1057          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1058          */
1059         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1060                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1061 }
1062
1063 #ifdef CONFIG_SMP
1064 /*
1065  * This is how migration works:
1066  *
1067  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1068  *    stop_one_cpu().
1069  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1070  *    off the CPU)
1071  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1072  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1073  *    it and puts it into the right queue.
1074  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1075  *    is done.
1076  */
1077
1078 /*
1079  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1080  *
1081  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1082  */
1083 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1084 {
1085         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1086
1087         dequeue_task(rq, p, 0);
1088         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1089         double_lock_balance(rq, cpu_rq(new_cpu));
1090         set_task_cpu(p, new_cpu);
1091         double_unlock_balance(rq, cpu_rq(new_cpu));
1092         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1093
1094         rq = cpu_rq(new_cpu);
1095
1096         raw_spin_lock(&rq->lock);
1097         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1098         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1099         enqueue_task(rq, p, 0);
1100         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1101
1102         return rq;
1103 }
1104
1105 struct migration_arg {
1106         struct task_struct *task;
1107         int dest_cpu;
1108 };
1109
1110 /*
1111  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1112  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1113  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1114  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1115  *
1116  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1117  * as the task is no longer on this CPU.
1118  */
1119 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1120 {
1121         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1122                 return rq;
1123
1124         /* Affinity changed (again). */
1125         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1126                 return rq;
1127
1128         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1129
1130         return rq;
1131 }
1132
1133 /*
1134  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1135  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1136  * 'pushing' onto another runqueue.
1137  */
1138 static int migration_cpu_stop(void *data)
1139 {
1140         struct migration_arg *arg = data;
1141         struct task_struct *p = arg->task;
1142         struct rq *rq = this_rq();
1143
1144         /*
1145          * The original target cpu might have gone down and we might
1146          * be on another cpu but it doesn't matter.
1147          */
1148         local_irq_disable();
1149         /*
1150          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1151          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1152          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1153          */
1154         sched_ttwu_pending();
1155
1156         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1157         raw_spin_lock(&rq->lock);
1158         /*
1159          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1160          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1161          * we're holding p->pi_lock.
1162          */
1163         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1164                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1165         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1166         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1167
1168         local_irq_enable();
1169         return 0;
1170 }
1171
1172 /*
1173  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1174  * actually call this function.
1175  */
1176 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1177 {
1178         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1179         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1180 }
1181
1182 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1183 {
1184         struct rq *rq = task_rq(p);
1185         bool queued, running;
1186
1187         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1188
1189         queued = task_on_rq_queued(p);
1190         running = task_current(rq, p);
1191
1192         if (queued) {
1193                 /*
1194                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1195                  * holding rq->lock.
1196                  */
1197                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1198                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1199         }
1200         if (running)
1201                 put_prev_task(rq, p);
1202
1203         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1204
1205         if (running)
1206                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1207         if (queued)
1208                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1209 }
1210
1211 /*
1212  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1213  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1214  * is removed from the allowed bitmask.
1215  *
1216  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1217  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1218  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1219  */
1220 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1221                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1222 {
1223         unsigned long flags;
1224         struct rq *rq;
1225         unsigned int dest_cpu;
1226         int ret = 0;
1227
1228         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1229
1230         /*
1231          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1232          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1233          */
1234         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1235                 ret = -EINVAL;
1236                 goto out;
1237         }
1238
1239         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1240                 goto out;
1241
1242         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1243                 ret = -EINVAL;
1244                 goto out;
1245         }
1246
1247         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1248
1249         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1250         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1251                 goto out;
1252
1253         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1254         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1255                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1256                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1257                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1258                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1259                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1260                 return 0;
1261         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1262                 /*
1263                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1264                  * afterwards anyway.
1265                  */
1266                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1267                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1268                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1269         }
1270 out:
1271         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1272
1273         return ret;
1274 }
1275
1276 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1277 {
1278         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1279 }
1280 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1281
1282 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1283 {
1284 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1285         /*
1286          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1287          * ttwu() will sort out the placement.
1288          */
1289         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1290                         !p->on_rq);
1291
1292 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1293         /*
1294          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1295          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1296          *
1297          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1298          * see task_group().
1299          *
1300          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1301          * task_rq_lock().
1302          */
1303         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1304                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1305 #endif
1306 #endif
1307
1308         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1309
1310         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1311                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1312                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1313                 p->se.nr_migrations++;
1314                 perf_event_task_migrate(p);
1315
1316                 walt_fixup_busy_time(p, new_cpu);
1317         }
1318
1319         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1320 }
1321
1322 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1323 {
1324         if (task_on_rq_queued(p)) {
1325                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1326
1327                 src_rq = task_rq(p);
1328                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1329
1330                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1331                 set_task_cpu(p, cpu);
1332                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1333                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1334         } else {
1335                 /*
1336                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1337                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1338                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1339                  */
1340                 p->wake_cpu = cpu;
1341         }
1342 }
1343
1344 struct migration_swap_arg {
1345         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1346         int src_cpu, dst_cpu;
1347 };
1348
1349 static int migrate_swap_stop(void *data)
1350 {
1351         struct migration_swap_arg *arg = data;
1352         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1353         int ret = -EAGAIN;
1354
1355         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1356                 return -EAGAIN;
1357
1358         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1359         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1360
1361         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1362                         &arg->dst_task->pi_lock);
1363         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1364
1365         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1366                 goto unlock;
1367
1368         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1369                 goto unlock;
1370
1371         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1372                 goto unlock;
1373
1374         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1375                 goto unlock;
1376
1377         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1378         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1379
1380         ret = 0;
1381
1382 unlock:
1383         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1384         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1385         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1386
1387         return ret;
1388 }
1389
1390 /*
1391  * Cross migrate two tasks
1392  */
1393 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1394 {
1395         struct migration_swap_arg arg;
1396         int ret = -EINVAL;
1397
1398         arg = (struct migration_swap_arg){
1399                 .src_task = cur,
1400                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1401                 .dst_task = p,
1402                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1403         };
1404
1405         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1406                 goto out;
1407
1408         /*
1409          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1410          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1411          */
1412         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1413                 goto out;
1414
1415         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1416                 goto out;
1417
1418         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1419                 goto out;
1420
1421         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1422         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1423
1424 out:
1425         return ret;
1426 }
1427
1428 /*
1429  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1430  *
1431  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1432  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1433  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1434  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1435  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1436  * @p has remained unscheduled the whole time.
1437  *
1438  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1439  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1440  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1441  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1442  * waiting to become inactive.
1443  */
1444 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1445 {
1446         unsigned long flags;
1447         int running, queued;
1448         unsigned long ncsw;
1449         struct rq *rq;
1450
1451         for (;;) {
1452                 /*
1453                  * We do the initial early heuristics without holding
1454                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1455                  * the runqueue lock when things look like they will
1456                  * work out!
1457                  */
1458                 rq = task_rq(p);
1459
1460                 /*
1461                  * If the task is actively running on another CPU
1462                  * still, just relax and busy-wait without holding
1463                  * any locks.
1464                  *
1465                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1466                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1467                  * But we don't care, since "task_running()" will
1468                  * return false if the runqueue has changed and p
1469                  * is actually now running somewhere else!
1470                  */
1471                 while (task_running(rq, p)) {
1472                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1473                                 return 0;
1474                         cpu_relax();
1475                 }
1476
1477                 /*
1478                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1479                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1480                  * just go back and repeat.
1481                  */
1482                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1483                 trace_sched_wait_task(p);
1484                 running = task_running(rq, p);
1485                 queued = task_on_rq_queued(p);
1486                 ncsw = 0;
1487                 if (!match_state || p->state == match_state)
1488                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1489                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1490
1491                 /*
1492                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1493                  */
1494                 if (unlikely(!ncsw))
1495                         break;
1496
1497                 /*
1498                  * Was it really running after all now that we
1499                  * checked with the proper locks actually held?
1500                  *
1501                  * Oops. Go back and try again..
1502                  */
1503                 if (unlikely(running)) {
1504                         cpu_relax();
1505                         continue;
1506                 }
1507
1508                 /*
1509                  * It's not enough that it's not actively running,
1510                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1511                  * preempted!
1512                  *
1513                  * So if it was still runnable (but just not actively
1514                  * running right now), it's preempted, and we should
1515                  * yield - it could be a while.
1516                  */
1517                 if (unlikely(queued)) {
1518                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1519
1520                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1521                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1522                         continue;
1523                 }
1524
1525                 /*
1526                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1527                  * runnable, which means that it will never become
1528                  * running in the future either. We're all done!
1529                  */
1530                 break;
1531         }
1532
1533         return ncsw;
1534 }
1535
1536 /***
1537  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1538  * @p: the to-be-kicked thread
1539  *
1540  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1541  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1542  *
1543  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1544  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1545  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1546  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1547  * achieved as well.
1548  */
1549 void kick_process(struct task_struct *p)
1550 {
1551         int cpu;
1552
1553         preempt_disable();
1554         cpu = task_cpu(p);
1555         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1556                 smp_send_reschedule(cpu);
1557         preempt_enable();
1558 }
1559 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1560
1561 /*
1562  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1563  */
1564 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1565 {
1566         int nid = cpu_to_node(cpu);
1567         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1568         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1569         int dest_cpu;
1570
1571         /*
1572          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1573          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1574          * select the cpu on the other node.
1575          */
1576         if (nid != -1) {
1577                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1578
1579                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1580                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1581                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1582                                 continue;
1583                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1584                                 continue;
1585                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1586                                 return dest_cpu;
1587                 }
1588         }
1589
1590         for (;;) {
1591                 /* Any allowed, online CPU? */
1592                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1593                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1594                                 continue;
1595                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1596                                 continue;
1597                         goto out;
1598                 }
1599
1600                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1601                 switch (state) {
1602                 case cpuset:
1603                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1604                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1605                                 state = possible;
1606                                 break;
1607                         }
1608                         /* fall-through */
1609                 case possible:
1610                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1611                         state = fail;
1612                         break;
1613
1614                 case fail:
1615                         BUG();
1616                         break;
1617                 }
1618         }
1619
1620 out:
1621         if (state != cpuset) {
1622                 /*
1623                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1624                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1625                  * leave kernel.
1626                  */
1627                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1628                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1629                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1630                 }
1631         }
1632
1633         return dest_cpu;
1634 }
1635
1636 /*
1637  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1638  */
1639 static inline
1640 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1641 {
1642         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1643
1644         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1645                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1646
1647         /*
1648          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1649          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1650          * cpu.
1651          *
1652          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1653          *
1654          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1655          *   not worry about this generic constraint ]
1656          */
1657         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1658                      !cpu_online(cpu)))
1659                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1660
1661         return cpu;
1662 }
1663
1664 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1665 {
1666         s64 diff = sample - *avg;
1667         *avg += diff >> 3;
1668 }
1669
1670 #else
1671
1672 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1673                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1674 {
1675         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1676 }
1677
1678 #endif /* CONFIG_SMP */
1679
1680 static void
1681 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1682 {
1683 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1684         struct rq *rq = this_rq();
1685
1686 #ifdef CONFIG_SMP
1687         int this_cpu = smp_processor_id();
1688
1689         if (cpu == this_cpu) {
1690                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1691                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1692         } else {
1693                 struct sched_domain *sd;
1694
1695                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1696                 rcu_read_lock();
1697                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1698                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1699                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1700                                 break;
1701                         }
1702                 }
1703                 rcu_read_unlock();
1704         }
1705
1706         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1707                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1708
1709 #endif /* CONFIG_SMP */
1710
1711         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1712         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1713
1714         if (wake_flags & WF_SYNC)
1715                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1716
1717 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1718 }
1719
1720 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1721 {
1722         activate_task(rq, p, en_flags);
1723         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1724
1725         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1726         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1727                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1728 }
1729
1730 /*
1731  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1732  */
1733 static void
1734 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1735 {
1736         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1737         p->state = TASK_RUNNING;
1738         trace_sched_wakeup(p);
1739
1740 #ifdef CONFIG_SMP
1741         if (p->sched_class->task_woken) {
1742                 /*
1743                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1744                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1745                  */
1746                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1747                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1748                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1749         }
1750
1751         if (rq->idle_stamp) {
1752                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1753                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1754
1755                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1756
1757                 if (rq->avg_idle > max)
1758                         rq->avg_idle = max;
1759
1760                 rq->idle_stamp = 0;
1761         }
1762 #endif
1763 }
1764
1765 static void
1766 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1767 {
1768         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1769
1770 #ifdef CONFIG_SMP
1771         if (p->sched_contributes_to_load)
1772                 rq->nr_uninterruptible--;
1773 #endif
1774
1775         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1776         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1777 }
1778
1779 /*
1780  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1781  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1782  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1783  * the task is still ->on_rq.
1784  */
1785 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1786 {
1787         struct rq *rq;
1788         int ret = 0;
1789
1790         rq = __task_rq_lock(p);
1791         if (task_on_rq_queued(p)) {
1792                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1793                 update_rq_clock(rq);
1794                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1795                 ret = 1;
1796         }
1797         __task_rq_unlock(rq);
1798
1799         return ret;
1800 }
1801
1802 #ifdef CONFIG_SMP
1803 void sched_ttwu_pending(void)
1804 {
1805         struct rq *rq = this_rq();
1806         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1807         struct task_struct *p;
1808         unsigned long flags;
1809
1810         if (!llist)
1811                 return;
1812
1813         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1814         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1815
1816         while (llist) {
1817                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1818                 llist = llist_next(llist);
1819                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1820         }
1821
1822         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1823         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1824 }
1825
1826 void scheduler_ipi(void)
1827 {
1828         /*
1829          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1830          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1831          * this IPI.
1832          */
1833         preempt_fold_need_resched();
1834
1835         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1836                 return;
1837
1838         /*
1839          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1840          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1841          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1842          * we do call them.
1843          *
1844          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1845          * properly.
1846          *
1847          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1848          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1849          * somewhat pessimize the simple resched case.
1850          */
1851         irq_enter();
1852         sched_ttwu_pending();
1853
1854         /*
1855          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1856          */
1857         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1858                 this_rq()->idle_balance = 1;
1859                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1860         }
1861         irq_exit();
1862 }
1863
1864 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1865 {
1866         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1867
1868         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1869                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1870                         smp_send_reschedule(cpu);
1871                 else
1872                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1873         }
1874 }
1875
1876 void wake_up_if_idle(int cpu)
1877 {
1878         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1879         unsigned long flags;
1880
1881         rcu_read_lock();
1882
1883         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1884                 goto out;
1885
1886         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1887                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1888         } else {
1889                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1890                 if (is_idle_task(rq->curr))
1891                         smp_send_reschedule(cpu);
1892                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1893                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1894         }
1895
1896 out:
1897         rcu_read_unlock();
1898 }
1899
1900 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1901 {
1902         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1903 }
1904 #endif /* CONFIG_SMP */
1905
1906 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1907 {
1908         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1909
1910 #if defined(CONFIG_SMP)
1911         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1912                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1913                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1914                 return;
1915         }
1916 #endif
1917
1918         raw_spin_lock(&rq->lock);
1919         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1920         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1921         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1922         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1923 }
1924
1925 /**
1926  * try_to_wake_up - wake up a thread
1927  * @p: the thread to be awakened
1928  * @state: the mask of task states that can be woken
1929  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1930  *
1931  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1932  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1933  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1934  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1935  * runnable without the overhead of this.
1936  *
1937  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1938  * or @state didn't match @p's state.
1939  */
1940 static int
1941 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1942 {
1943         unsigned long flags;
1944         int cpu, success = 0;
1945 #ifdef CONFIG_SMP
1946         struct rq *rq;
1947         u64 wallclock;
1948 #endif
1949
1950         /*
1951          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1952          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1953          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1954          * set_current_state() the waiting thread does.
1955          */
1956         smp_mb__before_spinlock();
1957         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1958         if (!(p->state & state))
1959                 goto out;
1960
1961         trace_sched_waking(p);
1962
1963         success = 1; /* we're going to change ->state */
1964         cpu = task_cpu(p);
1965
1966         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1967                 goto stat;
1968
1969 #ifdef CONFIG_SMP
1970         /*
1971          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1972          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1973          *
1974          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
1975          * from the runqueue.
1976          *
1977          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
1978          *      UNLOCK rq->lock
1979          *                      RMB
1980          *      LOCK   rq->lock
1981          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
1982          *
1983          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
1984          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
1985          * task, the second putting it to sleep.
1986          */
1987         smp_rmb();
1988
1989         /*
1990          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1991          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1992          */
1993         while (p->on_cpu)
1994                 cpu_relax();
1995         /*
1996          * Combined with the control dependency above, we have an effective
1997          * smp_load_acquire() without the need for full barriers.
1998          *
1999          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2000          *
2001          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2002          * their previous state and preserve Program Order.
2003          */
2004         smp_rmb();
2005
2006         rq = cpu_rq(task_cpu(p));
2007
2008         raw_spin_lock(&rq->lock);
2009         wallclock = walt_ktime_clock();
2010         walt_update_task_ravg(rq->curr, rq, TASK_UPDATE, wallclock, 0);
2011         walt_update_task_ravg(p, rq, TASK_WAKE, wallclock, 0);
2012         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2013
2014         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2015         p->state = TASK_WAKING;
2016
2017         if (p->sched_class->task_waking)
2018                 p->sched_class->task_waking(p);
2019
2020         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2021
2022         if (task_cpu(p) != cpu) {
2023                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2024                 set_task_cpu(p, cpu);
2025         }
2026
2027 #endif /* CONFIG_SMP */
2028
2029         ttwu_queue(p, cpu);
2030 stat:
2031         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2032 out:
2033         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2034
2035         return success;
2036 }
2037
2038 /**
2039  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2040  * @p: the thread to be awakened
2041  *
2042  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2043  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2044  * the current task.
2045  */
2046 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2047 {
2048         struct rq *rq = task_rq(p);
2049
2050         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2051             WARN_ON_ONCE(p == current))
2052                 return;
2053
2054         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2055
2056         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2057                 /*
2058                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2059                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2060                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2061                  * not yet picked a replacement task.
2062                  */
2063                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2064                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2065                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2066                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2067                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2068         }
2069
2070         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2071                 goto out;
2072
2073         trace_sched_waking(p);
2074
2075         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2076                 u64 wallclock = walt_ktime_clock();
2077
2078                 walt_update_task_ravg(rq->curr, rq, TASK_UPDATE, wallclock, 0);
2079                 walt_update_task_ravg(p, rq, TASK_WAKE, wallclock, 0);
2080                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2081         }
2082
2083         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2084         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2085 out:
2086         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2087 }
2088
2089 /**
2090  * wake_up_process - Wake up a specific process
2091  * @p: The process to be woken up.
2092  *
2093  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2094  * processes.
2095  *
2096  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2097  *
2098  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2099  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2100  */
2101 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2102 {
2103         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2104 }
2105 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2106
2107 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2108 {
2109         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2110 }
2111
2112 /*
2113  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2114  */
2115 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2116 {
2117         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2118
2119         dl_se->dl_runtime = 0;
2120         dl_se->dl_deadline = 0;
2121         dl_se->dl_period = 0;
2122         dl_se->flags = 0;
2123         dl_se->dl_bw = 0;
2124
2125         dl_se->dl_throttled = 0;
2126         dl_se->dl_new = 1;
2127         dl_se->dl_yielded = 0;
2128 }
2129
2130 /*
2131  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2132  * p is forked by current.
2133  *
2134  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2135  */
2136 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2137 {
2138         p->on_rq                        = 0;
2139
2140         p->se.on_rq                     = 0;
2141         p->se.exec_start                = 0;
2142         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2143         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2144         p->se.nr_migrations             = 0;
2145         p->se.vruntime                  = 0;
2146         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2147         walt_init_new_task_load(p);
2148
2149 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2150         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2151 #endif
2152
2153         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2154         init_dl_task_timer(&p->dl);
2155         __dl_clear_params(p);
2156
2157         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2158
2159 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2160         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2161 #endif
2162
2163 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2164         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2165                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2166                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2167         }
2168
2169         if (clone_flags & CLONE_VM)
2170                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2171         else
2172                 p->numa_preferred_nid = -1;
2173
2174         p->node_stamp = 0ULL;
2175         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2176         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2177         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2178         p->numa_faults = NULL;
2179         p->last_task_numa_placement = 0;
2180         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2181
2182         p->numa_group = NULL;
2183 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2184 }
2185
2186 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2187
2188 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2189
2190 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2191 {
2192         if (enabled)
2193                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2194         else
2195                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2196 }
2197
2198 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2199 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2200                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2201 {
2202         struct ctl_table t;
2203         int err;
2204         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2205
2206         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2207                 return -EPERM;
2208
2209         t = *table;
2210         t.data = &state;
2211         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2212         if (err < 0)
2213                 return err;
2214         if (write)
2215                 set_numabalancing_state(state);
2216         return err;
2217 }
2218 #endif
2219 #endif
2220
2221 /*
2222  * fork()/clone()-time setup:
2223  */
2224 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2225 {
2226         unsigned long flags;
2227         int cpu = get_cpu();
2228
2229         __sched_fork(clone_flags, p);
2230         /*
2231          * We mark the process as running here. This guarantees that
2232          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2233          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2234          */
2235         p->state = TASK_RUNNING;
2236
2237         /*
2238          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2239          */
2240         p->prio = current->normal_prio;
2241
2242         /*
2243          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2244          */
2245         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2246                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2247                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2248                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2249                         p->rt_priority = 0;
2250                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2251                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2252
2253                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2254                 set_load_weight(p);
2255
2256                 /*
2257                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2258                  * fulfilled its duty:
2259                  */
2260                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2261         }
2262
2263         if (dl_prio(p->prio)) {
2264                 put_cpu();
2265                 return -EAGAIN;
2266         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2267                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2268         } else {
2269                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2270         }
2271
2272         if (p->sched_class->task_fork)
2273                 p->sched_class->task_fork(p);
2274
2275         /*
2276          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2277          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2278          * is ran before sched_fork().
2279          *
2280          * Silence PROVE_RCU.
2281          */
2282         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2283         set_task_cpu(p, cpu);
2284         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2285
2286 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2287         if (likely(sched_info_on()))
2288                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2289 #endif
2290 #if defined(CONFIG_SMP)
2291         p->on_cpu = 0;
2292 #endif
2293         init_task_preempt_count(p);
2294 #ifdef CONFIG_SMP
2295         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2296         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2297 #endif
2298
2299         put_cpu();
2300         return 0;
2301 }
2302
2303 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2304 {
2305         if (runtime == RUNTIME_INF)
2306                 return 1ULL << 20;
2307
2308         /*
2309          * Doing this here saves a lot of checks in all
2310          * the calling paths, and returning zero seems
2311          * safe for them anyway.
2312          */
2313         if (period == 0)
2314                 return 0;
2315
2316         return div64_u64(runtime << 20, period);
2317 }
2318
2319 #ifdef CONFIG_SMP
2320 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2321 {
2322         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2323                          "sched RCU must be held");
2324         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2325 }
2326
2327 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2328 {
2329         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2330         int cpus = 0;
2331
2332         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2333                          "sched RCU must be held");
2334         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2335                 cpus++;
2336
2337         return cpus;
2338 }
2339 #else
2340 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2341 {
2342         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2343 }
2344
2345 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2346 {
2347         return 1;
2348 }
2349 #endif
2350
2351 /*
2352  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2353  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2354  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2355  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2356  *
2357  * This function is called while holding p's rq->lock.
2358  *
2359  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2360  * __setparam_dl().
2361  */
2362 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2363                        const struct sched_attr *attr)
2364 {
2365
2366         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2367         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2368         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2369         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2370         int cpus, err = -1;
2371
2372         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2373                 return 0;
2374
2375         /*
2376          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2377          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2378          * allocated bandwidth of the container.
2379          */
2380         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2381         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2382         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2383             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2384                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2385                 err = 0;
2386         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2387                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2388                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2389                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2390                 err = 0;
2391         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2392                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2393                 err = 0;
2394         }
2395         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2396
2397         return err;
2398 }
2399
2400 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2401
2402 /*
2403  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2404  *
2405  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2406  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2407  * on the runqueue and wakes it.
2408  */
2409 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2410 {
2411         unsigned long flags;
2412         struct rq *rq;
2413
2414         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2415
2416         walt_init_new_task_load(p);
2417
2418         /* Initialize new task's runnable average */
2419         init_entity_runnable_average(&p->se);
2420 #ifdef CONFIG_SMP
2421         /*
2422          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2423          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2424          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2425          */
2426         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2427 #endif
2428
2429         rq = __task_rq_lock(p);
2430         walt_mark_task_starting(p);
2431         activate_task(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP_NEW);
2432         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2433         trace_sched_wakeup_new(p);
2434         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2435 #ifdef CONFIG_SMP
2436         if (p->sched_class->task_woken) {
2437                 /*
2438                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2439                  * drop it.
2440                  */
2441                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2442                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2443                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2444         }
2445 #endif
2446         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2447 }
2448
2449 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2450
2451 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2452
2453 void preempt_notifier_inc(void)
2454 {
2455         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2456 }
2457 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2458
2459 void preempt_notifier_dec(void)
2460 {
2461         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2462 }
2463 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2464
2465 /**
2466  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2467  * @notifier: notifier struct to register
2468  */
2469 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2470 {
2471         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2472                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2473
2474         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2475 }
2476 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2477
2478 /**
2479  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2480  * @notifier: notifier struct to unregister
2481  *
2482  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2483  */
2484 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2485 {
2486         hlist_del(&notifier->link);
2487 }
2488 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2489
2490 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2491 {
2492         struct preempt_notifier *notifier;
2493
2494         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2495                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2496 }
2497
2498 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2499 {
2500         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2501                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2502 }
2503
2504 static void
2505 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2506                                    struct task_struct *next)
2507 {
2508         struct preempt_notifier *notifier;
2509
2510         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2511                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2512 }
2513
2514 static __always_inline void
2515 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2516                                  struct task_struct *next)
2517 {
2518         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2519                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2520 }
2521
2522 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2523
2524 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2525 {
2526 }
2527
2528 static inline void
2529 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2530                                  struct task_struct *next)
2531 {
2532 }
2533
2534 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2535
2536 /**
2537  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2538  * @rq: the runqueue preparing to switch
2539  * @prev: the current task that is being switched out
2540  * @next: the task we are going to switch to.
2541  *
2542  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2543  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2544  * switch.
2545  *
2546  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2547  * hooks.
2548  */
2549 static inline void
2550 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2551                     struct task_struct *next)
2552 {
2553         sched_info_switch(rq, prev, next);
2554         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2555         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2556         prepare_lock_switch(rq, next);
2557         prepare_arch_switch(next);
2558 }
2559
2560 /**
2561  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2562  * @prev: the thread we just switched away from.
2563  *
2564  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2565  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2566  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2567  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2568  *
2569  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2570  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2571  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2572  * details.)
2573  *
2574  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2575  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2576  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2577  * because prev may have moved to another CPU.
2578  */
2579 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2580         __releases(rq->lock)
2581 {
2582         struct rq *rq = this_rq();
2583         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2584         long prev_state;
2585
2586         /*
2587          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2588          * because it left us after:
2589          *
2590          *      schedule()
2591          *        preempt_disable();                    // 1
2592          *        __schedule()
2593          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2594          *
2595          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2596          */
2597         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2598                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2599                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2600                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2601
2602         rq->prev_mm = NULL;
2603
2604         /*
2605          * A task struct has one reference for the use as "current".
2606          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2607          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2608          * the scheduled task must drop that reference.
2609          *
2610          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2611          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2612          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2613          * transition, resulting in a double drop.
2614          */
2615         prev_state = prev->state;
2616         vtime_task_switch(prev);
2617         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2618         finish_lock_switch(rq, prev);
2619         finish_arch_post_lock_switch();
2620
2621         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2622         if (mm)
2623                 mmdrop(mm);
2624         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2625                 if (prev->sched_class->task_dead)
2626                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2627
2628                 /*
2629                  * Remove function-return probe instances associated with this
2630                  * task and put them back on the free list.
2631                  */
2632                 kprobe_flush_task(prev);
2633                 put_task_struct(prev);
2634         }
2635
2636         tick_nohz_task_switch();
2637         return rq;
2638 }
2639
2640 #ifdef CONFIG_SMP
2641
2642 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2643 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2644 {
2645         struct callback_head *head, *next;
2646         void (*func)(struct rq *rq);
2647         unsigned long flags;
2648
2649         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2650         head = rq->balance_callback;
2651         rq->balance_callback = NULL;
2652         while (head) {
2653                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2654                 next = head->next;
2655                 head->next = NULL;
2656                 head = next;
2657
2658                 func(rq);
2659         }
2660         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2661 }
2662
2663 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2664 {
2665         if (unlikely(rq->balance_callback))
2666                 __balance_callback(rq);
2667 }
2668
2669 #else
2670
2671 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2672 {
2673 }
2674
2675 #endif
2676
2677 /**
2678  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2679  * @prev: the thread we just switched away from.
2680  */
2681 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2682         __releases(rq->lock)
2683 {
2684         struct rq *rq;
2685
2686         /*
2687          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2688          * finish_task_switch() for details.
2689          *
2690          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2691          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2692          * PREEMPT_COUNT kernels).
2693          */
2694
2695         rq = finish_task_switch(prev);
2696         balance_callback(rq);
2697         preempt_enable();
2698
2699         if (current->set_child_tid)
2700                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2701 }
2702
2703 /*
2704  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2705  */
2706 static inline struct rq *
2707 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2708                struct task_struct *next)
2709 {
2710         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2711
2712         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2713
2714         mm = next->mm;
2715         oldmm = prev->active_mm;
2716         /*
2717          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2718          * combine the page table reload and the switch backend into
2719          * one hypercall.
2720          */
2721         arch_start_context_switch(prev);
2722
2723         if (!mm) {
2724                 next->active_mm = oldmm;
2725                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2726                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2727         } else
2728                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2729
2730         if (!prev->mm) {
2731                 prev->active_mm = NULL;
2732                 rq->prev_mm = oldmm;
2733         }
2734         /*
2735          * Since the runqueue lock will be released by the next
2736          * task (which is an invalid locking op but in the case
2737          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2738          * do an early lockdep release here:
2739          */
2740         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2741         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2742
2743         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2744         switch_to(prev, next, prev);
2745         barrier();
2746
2747         return finish_task_switch(prev);
2748 }
2749
2750 /*
2751  * nr_running and nr_context_switches:
2752  *
2753  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2754  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2755  */
2756 unsigned long nr_running(void)
2757 {
2758         unsigned long i, sum = 0;
2759
2760         for_each_online_cpu(i)
2761                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2762
2763         return sum;
2764 }
2765
2766 /*
2767  * Check if only the current task is running on the cpu.
2768  *
2769  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2770  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2771  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2772  *
2773  * - from a non-preemptable section (of course)
2774  *
2775  * - from a thread that is bound to a single CPU
2776  *
2777  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2778  */
2779 bool single_task_running(void)
2780 {
2781         return raw_rq()->nr_running == 1;
2782 }
2783 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2784
2785 unsigned long long nr_context_switches(void)
2786 {
2787         int i;
2788         unsigned long long sum = 0;
2789
2790         for_each_possible_cpu(i)
2791                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2792
2793         return sum;
2794 }
2795
2796 unsigned long nr_iowait(void)
2797 {
2798         unsigned long i, sum = 0;
2799
2800         for_each_possible_cpu(i)
2801                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2802
2803         return sum;
2804 }
2805
2806 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2807 {
2808         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2809         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2810 }
2811
2812 #ifdef CONFIG_CPU_QUIET
2813 u64 nr_running_integral(unsigned int cpu)
2814 {
2815         unsigned int seqcnt;
2816         u64 integral;
2817         struct rq *q;
2818
2819         if (cpu >= nr_cpu_ids)
2820                 return 0;
2821
2822         q = cpu_rq(cpu);
2823
2824         /*
2825          * Update average to avoid reading stalled value if there were
2826          * no run-queue changes for a long time. On the other hand if
2827          * the changes are happening right now, just read current value
2828          * directly.
2829          */
2830
2831         seqcnt = read_seqcount_begin(&q->ave_seqcnt);
2832         integral = do_nr_running_integral(q);
2833         if (read_seqcount_retry(&q->ave_seqcnt, seqcnt)) {
2834                 read_seqcount_begin(&q->ave_seqcnt);
2835                 integral = q->nr_running_integral;
2836         }
2837
2838         return integral;
2839 }
2840 #endif
2841
2842 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2843 {
2844         struct rq *rq = this_rq();
2845         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2846         *load = rq->load.weight;
2847 }
2848
2849 #ifdef CONFIG_SMP
2850
2851 /*
2852  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2853  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2854  */
2855 void sched_exec(void)
2856 {
2857         struct task_struct *p = current;
2858         unsigned long flags;
2859         int dest_cpu;
2860
2861         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2862         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2863         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2864                 goto unlock;
2865
2866         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2867                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2868
2869                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2870                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2871                 return;
2872         }
2873 unlock:
2874         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2875 }
2876
2877 #endif
2878
2879 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2880 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2881
2882 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2883 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2884
2885 /*
2886  * Return accounted runtime for the task.
2887  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2888  * pending runtime that have not been accounted yet.
2889  */
2890 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2891 {
2892         unsigned long flags;
2893         struct rq *rq;
2894         u64 ns;
2895
2896 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2897         /*
2898          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2899          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2900          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2901          *
2902          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2903          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2904          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2905          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2906          * been accounted, so we're correct here as well.
2907          */
2908         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2909                 return p->se.sum_exec_runtime;
2910 #endif
2911
2912         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2913         /*
2914          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2915          * project cycles that may never be accounted to this
2916          * thread, breaking clock_gettime().
2917          */
2918         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2919                 update_rq_clock(rq);
2920                 p->sched_class->update_curr(rq);
2921         }
2922         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2923         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2924
2925         return ns;
2926 }
2927
2928 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHED
2929
2930 static inline
2931 unsigned long add_capacity_margin(unsigned long cpu_capacity)
2932 {
2933         cpu_capacity  = cpu_capacity * capacity_margin;
2934         cpu_capacity /= SCHED_CAPACITY_SCALE;
2935         return cpu_capacity;
2936 }
2937
2938 static inline
2939 unsigned long sum_capacity_reqs(unsigned long cfs_cap,
2940                                 struct sched_capacity_reqs *scr)
2941 {
2942         unsigned long total = add_capacity_margin(cfs_cap + scr->rt);
2943         return total += scr->dl;
2944 }
2945
2946 static void sched_freq_tick_pelt(int cpu)
2947 {
2948         unsigned long cpu_utilization = capacity_max;
2949         unsigned long capacity_curr = capacity_curr_of(cpu);
2950         struct sched_capacity_reqs *scr;
2951
2952         scr = &per_cpu(cpu_sched_capacity_reqs, cpu);
2953         if (sum_capacity_reqs(cpu_utilization, scr) < capacity_curr)
2954                 return;
2955
2956         /*
2957          * To make free room for a task that is building up its "real"
2958          * utilization and to harm its performance the least, request
2959          * a jump to a higher OPP as soon as the margin of free capacity
2960          * is impacted (specified by capacity_margin).
2961          */
2962         set_cfs_cpu_capacity(cpu, true, cpu_utilization);
2963 }
2964
2965 #ifdef CONFIG_SCHED_WALT
2966 static void sched_freq_tick_walt(int cpu)
2967 {
2968         unsigned long cpu_utilization = cpu_util(cpu);
2969         unsigned long capacity_curr = capacity_curr_of(cpu);
2970
2971         if (walt_disabled || !sysctl_sched_use_walt_cpu_util)
2972                 return sched_freq_tick_pelt(cpu);
2973
2974         /*
2975          * Add a margin to the WALT utilization.
2976          * NOTE: WALT tracks a single CPU signal for all the scheduling
2977          * classes, thus this margin is going to be added to the DL class as
2978          * well, which is something we do not do in sched_freq_tick_pelt case.
2979          */
2980         cpu_utilization = add_capacity_margin(cpu_utilization);
2981         if (cpu_utilization <= capacity_curr)
2982                 return;
2983
2984         /*
2985          * It is likely that the load is growing so we
2986          * keep the added margin in our request as an
2987          * extra boost.
2988          */
2989         set_cfs_cpu_capacity(cpu, true, cpu_utilization);
2990
2991 }
2992 #define _sched_freq_tick(cpu) sched_freq_tick_walt(cpu)
2993 #else
2994 #define _sched_freq_tick(cpu) sched_freq_tick_pelt(cpu)
2995 #endif /* CONFIG_SCHED_WALT */
2996
2997 static void sched_freq_tick(int cpu)
2998 {
2999         unsigned long capacity_orig, capacity_curr;
3000
3001         if (!sched_freq())
3002                 return;
3003
3004         capacity_orig = capacity_orig_of(cpu);
3005         capacity_curr = capacity_curr_of(cpu);
3006         if (capacity_curr == capacity_orig)
3007                 return;
3008
3009         _sched_freq_tick(cpu);
3010 }
3011 #else
3012 static inline void sched_freq_tick(int cpu) { }
3013 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHED */
3014
3015 /*
3016  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3017  * We call it with interrupts disabled.
3018  */
3019 void scheduler_tick(void)
3020 {
3021         int cpu = smp_processor_id();
3022         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3023         struct task_struct *curr = rq->curr;
3024
3025         sched_clock_tick();
3026
3027         raw_spin_lock(&rq->lock);
3028         walt_set_window_start(rq);
3029         update_rq_clock(rq);
3030         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3031         update_cpu_load_active(rq);
3032         walt_update_task_ravg(rq->curr, rq, TASK_UPDATE,
3033                         walt_ktime_clock(), 0);
3034         calc_global_load_tick(rq);
3035         sched_freq_tick(cpu);
3036         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3037
3038         perf_event_task_tick();
3039
3040 #ifdef CONFIG_SMP
3041         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3042         trigger_load_balance(rq);
3043 #endif
3044         rq_last_tick_reset(rq);
3045 }
3046
3047 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3048 /**
3049  * scheduler_tick_max_deferment
3050  *
3051  * Keep at least one tick per second when a single
3052  * active task is running because the scheduler doesn't
3053  * yet completely support full dynticks environment.
3054  *
3055  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3056  * balancing, etc... continue to move forward, even
3057  * with a very low granularity.
3058  *
3059  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3060  */
3061 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3062 {
3063         struct rq *rq = this_rq();
3064         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3065
3066         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3067
3068         if (time_before_eq(next, now))
3069                 return 0;
3070
3071         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3072 }
3073 #endif
3074
3075 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3076 {
3077         if (in_lock_functions(addr)) {
3078                 addr = CALLER_ADDR2;
3079                 if (in_lock_functions(addr))
3080                         addr = CALLER_ADDR3;
3081         }
3082         return addr;
3083 }
3084
3085 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3086                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3087
3088 void preempt_count_add(int val)
3089 {
3090 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3091         /*
3092          * Underflow?
3093          */
3094         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3095                 return;
3096 #endif
3097         __preempt_count_add(val);
3098 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3099         /*
3100          * Spinlock count overflowing soon?
3101          */
3102         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3103                                 PREEMPT_MASK - 10);
3104 #endif
3105         if (preempt_count() == val) {
3106                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
3107 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3108                 current->preempt_disable_ip = ip;
3109 #endif
3110                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3111         }
3112 }
3113 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3114 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3115
3116 void preempt_count_sub(int val)
3117 {
3118 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3119         /*
3120          * Underflow?
3121          */
3122         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3123                 return;
3124         /*
3125          * Is the spinlock portion underflowing?
3126          */
3127         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3128                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3129                 return;
3130 #endif
3131
3132         if (preempt_count() == val)
3133                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3134         __preempt_count_sub(val);
3135 }
3136 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3137 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3138
3139 #endif
3140
3141 /*
3142  * Print scheduling while atomic bug:
3143  */
3144 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3145 {
3146         if (oops_in_progress)
3147                 return;
3148
3149         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3150                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3151
3152         debug_show_held_locks(prev);
3153         print_modules();
3154         if (irqs_disabled())
3155                 print_irqtrace_events(prev);
3156 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3157         if (in_atomic_preempt_off()) {
3158                 pr_err("Preemption disabled at:");
3159                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3160                 pr_cont("\n");
3161         }
3162 #endif
3163         dump_stack();
3164         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3165 }
3166
3167 /*
3168  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3169  */
3170 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3171 {
3172 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3173         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3174                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3175 #endif
3176
3177         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3178                 __schedule_bug(prev);
3179                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3180         }
3181         rcu_sleep_check();
3182
3183         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3184
3185         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3186 }
3187
3188 /*
3189  * Pick up the highest-prio task:
3190  */
3191 static inline struct task_struct *
3192 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3193 {
3194         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3195         struct task_struct *p;
3196
3197         /*
3198          * Optimization: we know that if all tasks are in
3199          * the fair class we can call that function directly:
3200          */
3201         if (likely(prev->sched_class == class &&
3202                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3203                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3204                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3205                         goto again;
3206
3207                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3208                 if (unlikely(!p))
3209                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3210
3211                 return p;
3212         }
3213
3214 again:
3215         for_each_class(class) {
3216                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3217                 if (p) {
3218                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3219                                 goto again;
3220                         return p;
3221                 }
3222         }
3223
3224         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3225 }
3226
3227 /*
3228  * __schedule() is the main scheduler function.
3229  *
3230  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3231  *
3232  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3233  *
3234  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3235  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3236  *
3237  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3238  *      interrupt handler scheduler_tick().
3239  *
3240  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3241  *      task to the run-queue and that's it.
3242  *
3243  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3244  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3245  *      called on the nearest possible occasion:
3246  *
3247  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3248  *
3249  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3250  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3251  *           spin_unlock()!)
3252  *
3253  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3254  *           preemptible context
3255  *
3256  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3257  *         then at the next:
3258  *
3259  *          - cond_resched() call
3260  *          - explicit schedule() call
3261  *          - return from syscall or exception to user-space
3262  *          - return from interrupt-handler to user-space
3263  *
3264  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3265  */
3266 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3267 {
3268         struct task_struct *prev, *next;
3269         unsigned long *switch_count;
3270         struct rq *rq;
3271         int cpu;
3272         u64 wallclock;
3273
3274         cpu = smp_processor_id();
3275         rq = cpu_rq(cpu);
3276         rcu_note_context_switch();
3277         prev = rq->curr;
3278
3279         /*
3280          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3281          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3282          * inconsistent (higher) preempt count.
3283          *
3284          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3285          * about this.
3286          */
3287         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3288                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3289
3290         schedule_debug(prev);
3291
3292         if (sched_feat(HRTICK))
3293                 hrtick_clear(rq);
3294
3295         /*
3296          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3297          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3298          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3299          */
3300         smp_mb__before_spinlock();
3301         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3302         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3303
3304         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3305
3306         switch_count = &prev->nivcsw;
3307         if (!preempt && prev->state) {
3308                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3309                         prev->state = TASK_RUNNING;
3310                 } else {
3311                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3312                         prev->on_rq = 0;
3313
3314                         /*
3315                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3316                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3317                          * concurrency.
3318                          */
3319                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3320                                 struct task_struct *to_wakeup;
3321
3322                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3323                                 if (to_wakeup)
3324                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3325                         }
3326                 }
3327                 switch_count = &prev->nvcsw;
3328         }
3329
3330         if (task_on_rq_queued(prev))
3331                 update_rq_clock(rq);
3332
3333         next = pick_next_task(rq, prev);
3334         wallclock = walt_ktime_clock();
3335         walt_update_task_ravg(prev, rq, PUT_PREV_TASK, wallclock, 0);
3336         walt_update_task_ravg(next, rq, PICK_NEXT_TASK, wallclock, 0);
3337         clear_tsk_need_resched(prev);
3338         clear_preempt_need_resched();
3339         rq->clock_skip_update = 0;
3340
3341         if (likely(prev != next)) {
3342                 rq->nr_switches++;
3343                 rq->curr = next;
3344                 ++*switch_count;
3345
3346                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3347                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3348                 cpu = cpu_of(rq);
3349         } else {
3350                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3351                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3352         }
3353
3354         balance_callback(rq);
3355 }
3356
3357 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3358 {
3359         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3360                 return;
3361         /*
3362          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3363          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3364          */
3365         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3366                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3367 }
3368
3369 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3370 {
3371         struct task_struct *tsk = current;
3372
3373         sched_submit_work(tsk);
3374         do {
3375                 preempt_disable();
3376                 __schedule(false);
3377                 sched_preempt_enable_no_resched();
3378         } while (need_resched());
3379 }
3380 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3381
3382 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3383 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3384 {
3385         /*
3386          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3387          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3388          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3389          * we find a better solution.
3390          *
3391          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3392          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3393          * too frequently to make sense yet.
3394          */
3395         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3396         schedule();
3397         exception_exit(prev_state);
3398 }
3399 #endif
3400
3401 /**
3402  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3403  *
3404  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3405  */
3406 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3407 {
3408         sched_preempt_enable_no_resched();
3409         schedule();
3410         preempt_disable();
3411 }
3412
3413 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3414 {
3415         do {
3416                 preempt_disable_notrace();
3417                 __schedule(true);
3418                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3419
3420                 /*
3421                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3422                  * between schedule and now.
3423                  */
3424         } while (need_resched());
3425 }
3426
3427 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3428 /*
3429  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3430  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3431  * occur there and call schedule directly.
3432  */
3433 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3434 {
3435         /*
3436          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3437          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3438          */
3439         if (likely(!preemptible()))
3440                 return;
3441
3442         preempt_schedule_common();
3443 }
3444 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3445 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3446
3447 /**
3448  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3449  *
3450  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3451  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3452  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3453  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3454  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3455  * to be called when the system is still in usermode.
3456  *
3457  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3458  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3459  * calling the scheduler.
3460  */
3461 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3462 {
3463         enum ctx_state prev_ctx;
3464
3465         if (likely(!preemptible()))
3466                 return;
3467
3468         do {
3469                 preempt_disable_notrace();
3470                 /*
3471                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3472                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3473                  * an infinite recursion.
3474                  */
3475                 prev_ctx = exception_enter();
3476                 __schedule(true);
3477                 exception_exit(prev_ctx);
3478
3479                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3480         } while (need_resched());
3481 }
3482 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3483
3484 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3485
3486 /*
3487  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3488  * off of irq context.
3489  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3490  * protect us against recursive calling from irq.
3491  */
3492 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3493 {
3494         enum ctx_state prev_state;
3495
3496         /* Catch callers which need to be fixed */
3497         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3498
3499         prev_state = exception_enter();
3500
3501         do {
3502                 preempt_disable();
3503                 local_irq_enable();
3504                 __schedule(true);
3505                 local_irq_disable();
3506                 sched_preempt_enable_no_resched();
3507         } while (need_resched());
3508
3509         exception_exit(prev_state);
3510 }
3511
3512 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3513                           void *key)
3514 {
3515         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3516 }
3517 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3518
3519 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3520
3521 /*
3522  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3523  * @p: task
3524  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3525  *
3526  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3527  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3528  *
3529  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3530  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3531  */
3532 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3533 {
3534         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3535         struct rq *rq;
3536         const struct sched_class *prev_class;
3537
3538         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3539
3540         rq = __task_rq_lock(p);
3541
3542         /*
3543          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3544          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3545          *
3546          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3547          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3548          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3549          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3550          * with interrupts disabled and will complete the lock
3551          * protected section without being interrupted. So there is no
3552          * real need to boost.
3553          */
3554         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3555                 WARN_ON(p != rq->curr);
3556                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3557                 goto out_unlock;
3558         }
3559
3560         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3561         oldprio = p->prio;
3562         prev_class = p->sched_class;
3563         queued = task_on_rq_queued(p);
3564         running = task_current(rq, p);
3565         if (queued)
3566                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3567         if (running)
3568                 put_prev_task(rq, p);
3569
3570         /*
3571          * Boosting condition are:
3572          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3573          *      --> -dl task blocks on mutex A
3574          *
3575          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3576          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3577          *          running task
3578          */
3579         if (dl_prio(prio)) {
3580                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3581                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3582                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3583                         p->dl.dl_boosted = 1;
3584                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3585                 } else
3586                         p->dl.dl_boosted = 0;
3587                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3588         } else if (rt_prio(prio)) {
3589                 if (dl_prio(oldprio))
3590                         p->dl.dl_boosted = 0;
3591                 if (oldprio < prio)
3592                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3593                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3594         } else {
3595                 if (dl_prio(oldprio))
3596                         p->dl.dl_boosted = 0;
3597                 if (rt_prio(oldprio))
3598                         p->rt.timeout = 0;
3599                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3600         }
3601
3602         p->prio = prio;
3603
3604         if (running)
3605                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3606         if (queued)
3607                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3608
3609         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3610 out_unlock:
3611         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3612         __task_rq_unlock(rq);
3613
3614         balance_callback(rq);
3615         preempt_enable();
3616 }
3617 #endif
3618
3619 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3620 {
3621         int old_prio, delta, queued;
3622         unsigned long flags;
3623         struct rq *rq;
3624
3625         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3626                 return;
3627         /*
3628          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3629          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3630          */
3631         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3632         /*
3633          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3634          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3635          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3636          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3637          */
3638         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3639                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3640                 goto out_unlock;
3641         }
3642         queued = task_on_rq_queued(p);
3643         if (queued)
3644                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3645
3646         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3647         set_load_weight(p);
3648         old_prio = p->prio;
3649         p->prio = effective_prio(p);
3650         delta = p->prio - old_prio;
3651
3652         if (queued) {
3653                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3654                 /*
3655                  * If the task increased its priority or is running and
3656                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3657                  */
3658                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3659                         resched_curr(rq);
3660         }
3661 out_unlock:
3662         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3663 }
3664 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3665
3666 /*
3667  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3668  * @p: task
3669  * @nice: nice value
3670  */
3671 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3672 {
3673         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3674         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3675
3676         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3677                 capable(CAP_SYS_NICE));
3678 }
3679
3680 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3681
3682 /*
3683  * sys_nice - change the priority of the current process.
3684  * @increment: priority increment
3685  *
3686  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3687  * does similar things.
3688  */
3689 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3690 {
3691         long nice, retval;
3692
3693         /*
3694          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3695          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3696          * and we have a single winner.
3697          */
3698         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3699         nice = task_nice(current) + increment;
3700
3701         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3702         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3703                 return -EPERM;
3704
3705         retval = security_task_setnice(current, nice);
3706         if (retval)
3707                 return retval;
3708
3709         set_user_nice(current, nice);
3710         return 0;
3711 }
3712
3713 #endif
3714
3715 /**
3716  * task_prio - return the priority value of a given task.
3717  * @p: the task in question.
3718  *
3719  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3720  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3721  * around 0, value goes from -16 to +15.
3722  */
3723 int task_prio(const struct task_struct *p)
3724 {
3725         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3726 }
3727
3728 /**
3729  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3730  * @cpu: the processor in question.
3731  *
3732  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3733  */
3734 int idle_cpu(int cpu)
3735 {
3736         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3737
3738         if (rq->curr != rq->idle)
3739                 return 0;
3740
3741         if (rq->nr_running)
3742                 return 0;
3743
3744 #ifdef CONFIG_SMP
3745         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3746                 return 0;
3747 #endif
3748
3749         return 1;
3750 }
3751
3752 /**
3753  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3754  * @cpu: the processor in question.
3755  *
3756  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3757  */
3758 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3759 {
3760         return cpu_rq(cpu)->idle;
3761 }
3762
3763 /**
3764  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3765  * @pid: the pid in question.
3766  *
3767  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3768  */
3769 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3770 {
3771         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3772 }
3773
3774 /*
3775  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3776  * SCHED_DEADLINE task.
3777  *
3778  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3779  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3780  * for the first time with its new policy.
3781  */
3782 static void
3783 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3784 {
3785         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3786
3787         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3788         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3789         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3790         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3791         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3792
3793         /*
3794          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3795          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3796          *
3797          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3798          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3799          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3800          * amount.
3801          *
3802          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3803          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3804          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3805          * before the current scheduling deadline.
3806          *
3807          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3808          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3809          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3810          * consume more than promised.
3811          */
3812 }
3813
3814 /*
3815  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3816  * it calls know not to change it.
3817  */
3818 #define SETPARAM_POLICY -1
3819
3820 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3821                 const struct sched_attr *attr)
3822 {
3823         int policy = attr->sched_policy;
3824
3825         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3826                 policy = p->policy;
3827
3828         p->policy = policy;
3829
3830         if (dl_policy(policy))
3831                 __setparam_dl(p, attr);
3832         else if (fair_policy(policy))
3833                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3834
3835         /*
3836          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3837          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3838          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3839          */
3840         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3841         p->normal_prio = normal_prio(p);
3842         set_load_weight(p);
3843 }
3844
3845 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3846 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3847                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3848 {
3849         __setscheduler_params(p, attr);
3850
3851         /*
3852          * Keep a potential priority boosting if called from
3853          * sched_setscheduler().
3854          */
3855         if (keep_boost)
3856                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3857         else
3858                 p->prio = normal_prio(p);
3859
3860         if (dl_prio(p->prio))
3861                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3862         else if (rt_prio(p->prio))
3863                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3864         else
3865                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3866 }
3867
3868 static void
3869 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3870 {
3871         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3872
3873         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3874         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3875         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3876         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3877         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3878 }
3879
3880 /*
3881  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3882  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3883  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3884  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3885  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3886  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3887  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3888  * sched_period, as the latter can be zero).
3889  */
3890 static bool
3891 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3892 {
3893         /* deadline != 0 */
3894         if (attr->sched_deadline == 0)
3895                 return false;
3896
3897         /*
3898          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3899          * that big.
3900          */
3901         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3902                 return false;
3903
3904         /*
3905          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3906          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3907          */
3908         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3909             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3910                 return false;
3911
3912         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3913         if ((attr->sched_period != 0 &&
3914              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3915             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3916                 return false;
3917
3918         return true;
3919 }
3920
3921 /*
3922  * check the target process has a UID that matches the current process's
3923  */
3924 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3925 {
3926         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3927         bool match;
3928
3929         rcu_read_lock();
3930         pcred = __task_cred(p);
3931         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3932                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3933         rcu_read_unlock();
3934         return match;
3935 }
3936
3937 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3938                 const struct sched_attr *attr)
3939 {
3940         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3941
3942         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3943                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3944                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3945                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3946                 return true;
3947
3948         return false;
3949 }
3950
3951 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3952                                 const struct sched_attr *attr,
3953                                 bool user, bool pi)
3954 {
3955         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3956                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3957         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3958         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3959         unsigned long flags;
3960         const struct sched_class *prev_class;
3961         struct rq *rq;
3962         int reset_on_fork;
3963
3964         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3965         BUG_ON(in_interrupt());
3966 recheck:
3967         /* double check policy once rq lock held */
3968         if (policy < 0) {
3969                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3970                 policy = oldpolicy = p->policy;
3971         } else {
3972                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3973
3974                 if (!valid_policy(policy))
3975                         return -EINVAL;
3976         }
3977
3978         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3979                 return -EINVAL;
3980
3981         /*
3982          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3983          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3984          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3985          */
3986         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3987             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3988                 return -EINVAL;
3989         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3990             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3991                 return -EINVAL;
3992
3993         /*
3994          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3995          */
3996         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3997                 if (fair_policy(policy)) {
3998                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3999                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4000                                 return -EPERM;
4001                 }
4002
4003                 if (rt_policy(policy)) {
4004                         unsigned long rlim_rtprio =
4005                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4006
4007                         /* can't set/change the rt policy */
4008                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4009                                 return -EPERM;
4010
4011                         /* can't increase priority */
4012                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4013                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4014                                 return -EPERM;
4015                 }
4016
4017                  /*
4018                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4019                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4020                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4021                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4022                   */
4023                 if (dl_policy(policy))
4024                         return -EPERM;
4025
4026                 /*
4027                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4028                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4029                  */
4030                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4031                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4032                                 return -EPERM;
4033                 }
4034
4035                 /* can't change other user's priorities */
4036                 if (!check_same_owner(p))
4037                         return -EPERM;
4038
4039                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4040                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4041                         return -EPERM;
4042         }
4043
4044         if (user) {
4045                 retval = security_task_setscheduler(p);
4046                 if (retval)
4047                         return retval;
4048         }
4049
4050         /*
4051          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4052          * changing the priority of the task:
4053          *
4054          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4055          * runqueue lock must be held.
4056          */
4057         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4058
4059         /*
4060          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4061          */
4062         if (p == rq->stop) {
4063                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4064                 return -EINVAL;
4065         }
4066
4067         /*
4068          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4069          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4070          */
4071         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4072                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4073                         goto change;
4074                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4075                         goto change;
4076                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4077                         goto change;
4078
4079                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4080                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4081                 return 0;
4082         }
4083 change:
4084
4085         if (user) {
4086 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4087                 /*
4088                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4089                  * assigned.
4090                  */
4091                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4092                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4093                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4094                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4095                         return -EPERM;
4096                 }
4097 #endif
4098 #ifdef CONFIG_SMP
4099                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4100                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4101
4102                         /*
4103                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4104                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4105                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4106                          */
4107                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4108                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4109                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4110                                 return -EPERM;
4111                         }
4112                 }
4113 #endif
4114         }
4115
4116         /* recheck policy now with rq lock held */
4117         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4118                 policy = oldpolicy = -1;
4119                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4120                 goto recheck;
4121         }
4122
4123         /*
4124          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4125          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4126          * is available.
4127          */
4128         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4129                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4130                 return -EBUSY;
4131         }
4132
4133         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4134         oldprio = p->prio;
4135
4136         if (pi) {
4137                 /*
4138                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4139                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4140                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4141                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4142                  * itself.
4143                  */
4144                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4145                 if (new_effective_prio == oldprio) {
4146                         __setscheduler_params(p, attr);
4147                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4148                         return 0;
4149                 }
4150         }
4151
4152         queued = task_on_rq_queued(p);
4153         running = task_current(rq, p);
4154         if (queued)
4155                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
4156         if (running)
4157                 put_prev_task(rq, p);
4158
4159         prev_class = p->sched_class;
4160         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4161
4162         if (running)
4163                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4164         if (queued) {
4165                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
4166                 /*
4167                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4168                  * increased (user space view).
4169                  */
4170                 if (oldprio <= p->prio)
4171                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4172
4173                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
4174         }
4175
4176         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4177         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4178         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4179
4180         if (pi)
4181                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4182
4183         /*
4184          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4185          */
4186         balance_callback(rq);
4187         preempt_enable();
4188
4189         return 0;
4190 }
4191
4192 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4193                                const struct sched_param *param, bool check)
4194 {
4195         struct sched_attr attr = {
4196                 .sched_policy   = policy,
4197                 .sched_priority = param->sched_priority,
4198                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4199         };
4200
4201         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4202         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4203                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4204                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4205                 attr.sched_policy = policy;
4206         }
4207
4208         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4209 }
4210 /**
4211  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4212  * @p: the task in question.
4213  * @policy: new policy.
4214  * @param: structure containing the new RT priority.
4215  *
4216  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4217  *
4218  * NOTE that the task may be already dead.
4219  */
4220 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4221                        const struct sched_param *param)
4222 {
4223         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4224 }
4225 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4226
4227 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4228 {
4229         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4230 }
4231 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4232
4233 /**
4234  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4235  * @p: the task in question.
4236  * @policy: new policy.
4237  * @param: structure containing the new RT priority.
4238  *
4239  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4240  * current context has permission.  For example, this is needed in
4241  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4242  * but our caller might not have that capability.
4243  *
4244  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4245  */
4246 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4247                                const struct sched_param *param)
4248 {
4249         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4250 }
4251 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4252
4253 static int
4254 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4255 {
4256         struct sched_param lparam;
4257         struct task_struct *p;
4258         int retval;
4259
4260         if (!param || pid < 0)
4261                 return -EINVAL;
4262         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4263                 return -EFAULT;
4264
4265         rcu_read_lock();
4266         retval = -ESRCH;
4267         p = find_process_by_pid(pid);
4268         if (p != NULL)
4269                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4270         rcu_read_unlock();
4271
4272         return retval;
4273 }
4274
4275 /*
4276  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4277  */
4278 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4279                            struct sched_attr *attr)
4280 {
4281         u32 size;
4282         int ret;
4283
4284         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4285                 return -EFAULT;
4286
4287         /*
4288          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4289          */
4290         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4291
4292         ret = get_user(size, &uattr->size);
4293         if (ret)
4294                 return ret;
4295
4296         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4297                 goto err_size;
4298
4299         if (!size)              /* abi compat */
4300                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4301
4302         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4303                 goto err_size;
4304
4305         /*
4306          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4307          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4308          * user-space does not rely on any kernel feature
4309          * extensions we dont know about yet.
4310          */
4311         if (size > sizeof(*attr)) {
4312                 unsigned char __user *addr;
4313                 unsigned char __user *end;
4314                 unsigned char val;
4315
4316                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4317                 end  = (void __user *)uattr + size;
4318
4319                 for (; addr < end; addr++) {
4320                         ret = get_user(val, addr);
4321                         if (ret)
4322                                 return ret;
4323                         if (val)
4324                                 goto err_size;
4325                 }
4326                 size = sizeof(*attr);
4327         }
4328
4329         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4330         if (ret)
4331                 return -EFAULT;
4332
4333         /*
4334          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4335          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4336          */
4337         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4338
4339         return 0;
4340
4341 err_size:
4342         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4343         return -E2BIG;
4344 }
4345
4346 /**
4347  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4348  * @pid: the pid in question.
4349  * @policy: new policy.
4350  * @param: structure containing the new RT priority.
4351  *
4352  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4353  */
4354 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4355                 struct sched_param __user *, param)
4356 {
4357         /* negative values for policy are not valid */
4358         if (policy < 0)
4359                 return -EINVAL;
4360
4361         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4362 }
4363
4364 /**
4365  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4366  * @pid: the pid in question.
4367  * @param: structure containing the new RT priority.
4368  *
4369  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4370  */
4371 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4372 {
4373         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4374 }
4375
4376 /**
4377  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4378  * @pid: the pid in question.
4379  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4380  * @flags: for future extension.
4381  */
4382 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4383                                unsigned int, flags)
4384 {
4385         struct sched_attr attr;
4386         struct task_struct *p;
4387         int retval;
4388
4389         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4390                 return -EINVAL;
4391
4392         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4393         if (retval)
4394                 return retval;
4395
4396         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4397                 return -EINVAL;
4398
4399         rcu_read_lock();
4400         retval = -ESRCH;
4401         p = find_process_by_pid(pid);
4402         if (p != NULL)
4403                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4404         rcu_read_unlock();
4405
4406         return retval;
4407 }
4408
4409 /**
4410  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4411  * @pid: the pid in question.
4412  *
4413  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4414  * code.
4415  */
4416 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4417 {
4418         struct task_struct *p;
4419         int retval;
4420
4421         if (pid < 0)
4422                 return -EINVAL;
4423
4424         retval = -ESRCH;
4425         rcu_read_lock();
4426         p = find_process_by_pid(pid);
4427         if (p) {
4428                 retval = security_task_getscheduler(p);
4429                 if (!retval)
4430                         retval = p->policy
4431                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4432         }
4433         rcu_read_unlock();
4434         return retval;
4435 }
4436
4437 /**
4438  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4439  * @pid: the pid in question.
4440  * @param: structure containing the RT priority.
4441  *
4442  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4443  * code.
4444  */
4445 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4446 {
4447         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4448         struct task_struct *p;
4449         int retval;
4450
4451         if (!param || pid < 0)
4452                 return -EINVAL;
4453
4454         rcu_read_lock();
4455         p = find_process_by_pid(pid);
4456         retval = -ESRCH;
4457         if (!p)
4458                 goto out_unlock;
4459
4460         retval = security_task_getscheduler(p);
4461         if (retval)
4462                 goto out_unlock;
4463
4464         if (task_has_rt_policy(p))
4465                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4466         rcu_read_unlock();
4467
4468         /*
4469          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4470          */
4471         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4472
4473         return retval;
4474
4475 out_unlock:
4476         rcu_read_unlock();
4477         return retval;
4478 }
4479
4480 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4481                            struct sched_attr *attr,
4482                            unsigned int usize)
4483 {
4484         int ret;
4485
4486         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4487                 return -EFAULT;
4488
4489         /*
4490          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4491          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4492          * user-space does not get uncomplete information.
4493          */
4494         if (usize < sizeof(*attr)) {
4495                 unsigned char *addr;
4496                 unsigned char *end;
4497
4498                 addr = (void *)attr + usize;
4499                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4500
4501                 for (; addr < end; addr++) {
4502                         if (*addr)
4503                                 return -EFBIG;
4504                 }
4505
4506                 attr->size = usize;
4507         }
4508
4509         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4510         if (ret)
4511                 return -EFAULT;
4512
4513         return 0;
4514 }
4515
4516 /**
4517  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4518  * @pid: the pid in question.
4519  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4520  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4521  * @flags: for future extension.
4522  */
4523 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4524                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4525 {
4526         struct sched_attr attr = {
4527                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4528         };
4529         struct task_struct *p;
4530         int retval;
4531
4532         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4533             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4534                 return -EINVAL;
4535
4536         rcu_read_lock();
4537         p = find_process_by_pid(pid);
4538         retval = -ESRCH;
4539         if (!p)
4540                 goto out_unlock;
4541
4542         retval = security_task_getscheduler(p);
4543         if (retval)
4544                 goto out_unlock;
4545
4546         attr.sched_policy = p->policy;
4547         if (p->sched_reset_on_fork)
4548                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4549         if (task_has_dl_policy(p))
4550                 __getparam_dl(p, &attr);
4551         else if (task_has_rt_policy(p))
4552                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4553         else
4554                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4555
4556         rcu_read_unlock();
4557
4558         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4559         return retval;
4560
4561 out_unlock:
4562         rcu_read_unlock();
4563         return retval;
4564 }
4565
4566 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4567 {
4568         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4569         struct task_struct *p;
4570         int retval;
4571
4572         rcu_read_lock();
4573
4574         p = find_process_by_pid(pid);
4575         if (!p) {
4576                 rcu_read_unlock();
4577                 return -ESRCH;
4578         }
4579
4580         /* Prevent p going away */
4581         get_task_struct(p);
4582         rcu_read_unlock();
4583
4584         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4585                 retval = -EINVAL;
4586                 goto out_put_task;
4587         }
4588         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4589                 retval = -ENOMEM;
4590                 goto out_put_task;
4591         }
4592         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4593                 retval = -ENOMEM;
4594                 goto out_free_cpus_allowed;
4595         }
4596         retval = -EPERM;
4597         if (!check_same_owner(p)) {
4598                 rcu_read_lock();
4599                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4600                         rcu_read_unlock();
4601                         goto out_free_new_mask;
4602                 }
4603                 rcu_read_unlock();
4604         }
4605
4606         retval = security_task_setscheduler(p);
4607         if (retval)
4608                 goto out_free_new_mask;
4609
4610
4611         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4612         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4613
4614         /*
4615          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4616          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4617          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4618          * root_domain.
4619          */
4620 #ifdef CONFIG_SMP
4621         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4622                 rcu_read_lock();
4623                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4624                         retval = -EBUSY;
4625                         rcu_read_unlock();
4626                         goto out_free_new_mask;
4627                 }
4628                 rcu_read_unlock();
4629         }
4630 #endif
4631 again:
4632         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4633
4634         if (!retval) {
4635                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4636                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4637                         /*
4638                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4639                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4640                          * cpuset's cpus_allowed
4641                          */
4642                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4643                         goto again;
4644                 }
4645         }
4646 out_free_new_mask:
4647         free_cpumask_var(new_mask);
4648 out_free_cpus_allowed:
4649         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4650 out_put_task:
4651         put_task_struct(p);
4652         return retval;
4653 }
4654
4655 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4656                              struct cpumask *new_mask)
4657 {
4658         if (len < cpumask_size())
4659                 cpumask_clear(new_mask);
4660         else if (len > cpumask_size())
4661                 len = cpumask_size();
4662
4663         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4664 }
4665
4666 /**
4667  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4668  * @pid: pid of the process
4669  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4670  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4671  *
4672  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4673  */
4674 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4675                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4676 {
4677         cpumask_var_t new_mask;
4678         int retval;
4679
4680         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4681                 return -ENOMEM;
4682
4683         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4684         if (retval == 0)
4685                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4686         free_cpumask_var(new_mask);
4687         return retval;
4688 }
4689
4690 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4691 {
4692         struct task_struct *p;
4693         unsigned long flags;
4694         int retval;
4695
4696         rcu_read_lock();
4697
4698         retval = -ESRCH;
4699         p = find_process_by_pid(pid);
4700         if (!p)
4701                 goto out_unlock;
4702
4703         retval = security_task_getscheduler(p);
4704         if (retval)
4705                 goto out_unlock;
4706
4707         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4708         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4709         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4710
4711 out_unlock:
4712         rcu_read_unlock();
4713
4714         return retval;
4715 }
4716
4717 /**
4718  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4719  * @pid: pid of the process
4720  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4721  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4722  *
4723  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4724  */
4725 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4726                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4727 {
4728         int ret;
4729         cpumask_var_t mask;
4730
4731         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4732                 return -EINVAL;
4733         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4734                 return -EINVAL;
4735
4736         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4737                 return -ENOMEM;
4738
4739         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4740         if (ret == 0) {
4741                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4742
4743                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4744                         ret = -EFAULT;
4745                 else
4746                         ret = retlen;
4747         }
4748         free_cpumask_var(mask);
4749
4750         return ret;
4751 }
4752
4753 /**
4754  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4755  *
4756  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4757  * other threads running on this CPU then this function will return.
4758  *
4759  * Return: 0.
4760  */
4761 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4762 {
4763         struct rq *rq = this_rq_lock();
4764
4765         schedstat_inc(rq, yld_count);
4766         current->sched_class->yield_task(rq);
4767
4768         /*
4769          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4770          * no need to preempt or enable interrupts:
4771          */
4772         __release(rq->lock);
4773         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4774         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4775         sched_preempt_enable_no_resched();
4776
4777         schedule();
4778
4779         return 0;
4780 }
4781
4782 int __sched _cond_resched(void)
4783 {
4784         if (should_resched(0)) {
4785                 preempt_schedule_common();
4786                 return 1;
4787         }
4788         return 0;
4789 }
4790 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4791
4792 /*
4793  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4794  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4795  *
4796  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4797  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4798  * spin_unlock(), once by hand).
4799  */
4800 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4801 {
4802         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4803         int ret = 0;
4804
4805         lockdep_assert_held(lock);
4806
4807         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4808                 spin_unlock(lock);
4809                 if (resched)
4810                         preempt_schedule_common();
4811                 else
4812                         cpu_relax();
4813                 ret = 1;
4814                 spin_lock(lock);
4815         }
4816         return ret;
4817 }
4818 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4819
4820 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4821 {
4822         BUG_ON(!in_softirq());
4823
4824         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4825                 local_bh_enable();
4826                 preempt_schedule_common();
4827                 local_bh_disable();
4828                 return 1;
4829         }
4830         return 0;
4831 }
4832 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4833
4834 /**
4835  * yield - yield the current processor to other threads.
4836  *
4837  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4838  *
4839  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4840  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4841  * it, its already broken.
4842  *
4843  * Typical broken usage is:
4844  *
4845  * while (!event)
4846  *      yield();
4847  *
4848  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4849  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4850  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4851  *
4852  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4853  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4854  * If you still want to use yield(), do not!
4855  */
4856 void __sched yield(void)
4857 {
4858         set_current_state(TASK_RUNNING);
4859         sys_sched_yield();
4860 }
4861 EXPORT_SYMBOL(yield);
4862
4863 /**
4864  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4865  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4866  * processor it's on.
4867  * @p: target task
4868  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4869  *
4870  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4871  * can't go away on us before we can do any checks.
4872  *
4873  * Return:
4874  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4875  *      false (0) if we failed to boost the target.
4876  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4877  */
4878 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4879 {
4880         struct task_struct *curr = current;
4881         struct rq *rq, *p_rq;
4882         unsigned long flags;
4883         int yielded = 0;
4884
4885         local_irq_save(flags);
4886         rq = this_rq();
4887
4888 again:
4889         p_rq = task_rq(p);
4890         /*
4891          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4892          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4893          */
4894         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4895                 yielded = -ESRCH;
4896                 goto out_irq;
4897         }
4898
4899         double_rq_lock(rq, p_rq);
4900         if (task_rq(p) != p_rq) {
4901                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4902                 goto again;
4903         }
4904
4905         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4906                 goto out_unlock;
4907
4908         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4909                 goto out_unlock;
4910
4911         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4912                 goto out_unlock;
4913
4914         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4915         if (yielded) {
4916                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4917                 /*
4918                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4919                  * fairness.
4920                  */
4921                 if (preempt && rq != p_rq)
4922                         resched_curr(p_rq);
4923         }
4924
4925 out_unlock:
4926         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4927 out_irq:
4928         local_irq_restore(flags);
4929
4930         if (yielded > 0)
4931                 schedule();
4932
4933         return yielded;
4934 }
4935 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4936
4937 /*
4938  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4939  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4940  */
4941 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4942 {
4943         int old_iowait = current->in_iowait;
4944         struct rq *rq;
4945         long ret;
4946
4947         current->in_iowait = 1;
4948         blk_schedule_flush_plug(current);
4949
4950         delayacct_blkio_start();
4951         rq = raw_rq();
4952         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4953         ret = schedule_timeout(timeout);
4954         current->in_iowait = old_iowait;
4955         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4956         delayacct_blkio_end();
4957
4958         return ret;
4959 }
4960 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4961
4962 /**
4963  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4964  * @policy: scheduling class.
4965  *
4966  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4967  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4968  * On failure, a negative error code is returned.
4969  */
4970 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4971 {
4972         int ret = -EINVAL;
4973
4974         switch (policy) {
4975         case SCHED_FIFO:
4976         case SCHED_RR:
4977                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4978                 break;
4979         case SCHED_DEADLINE:
4980         case SCHED_NORMAL:
4981         case SCHED_BATCH:
4982         case SCHED_IDLE:
4983                 ret = 0;
4984                 break;
4985         }
4986         return ret;
4987 }
4988
4989 /**
4990  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4991  * @policy: scheduling class.
4992  *
4993  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4994  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4995  * On failure, a negative error code is returned.
4996  */
4997 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4998 {
4999         int ret = -EINVAL;
5000
5001         switch (policy) {
5002         case SCHED_FIFO:
5003         case SCHED_RR:
5004                 ret = 1;
5005                 break;
5006         case SCHED_DEADLINE:
5007         case SCHED_NORMAL:
5008         case SCHED_BATCH:
5009         case SCHED_IDLE:
5010                 ret = 0;
5011         }
5012         return ret;
5013 }
5014
5015 /**
5016  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5017  * @pid: pid of the process.
5018  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5019  *
5020  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5021  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5022  *
5023  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5024  * an error code.
5025  */
5026 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5027                 struct timespec __user *, interval)
5028 {
5029         struct task_struct *p;
5030         unsigned int time_slice;
5031         unsigned long flags;
5032         struct rq *rq;
5033         int retval;
5034         struct timespec t;
5035
5036         if (pid < 0)
5037                 return -EINVAL;
5038
5039         retval = -ESRCH;
5040         rcu_read_lock();
5041         p = find_process_by_pid(pid);
5042         if (!p)
5043                 goto out_unlock;
5044
5045         retval = security_task_getscheduler(p);
5046         if (retval)
5047                 goto out_unlock;
5048
5049         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5050         time_slice = 0;
5051         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5052                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5053         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5054
5055         rcu_read_unlock();
5056         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5057         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5058         return retval;
5059
5060 out_unlock:
5061         rcu_read_unlock();
5062         return retval;
5063 }
5064
5065 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5066
5067 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5068 {
5069         unsigned long free = 0;
5070         int ppid;
5071         unsigned long state = p->state;
5072
5073         if (state)
5074                 state = __ffs(state) + 1;
5075         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5076                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5077 #if BITS_PER_LONG == 32
5078         if (state == TASK_RUNNING)
5079                 printk(KERN_CONT " running  ");
5080         else
5081                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5082 #else
5083         if (state == TASK_RUNNING)
5084                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5085         else
5086                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5087 #endif
5088 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5089         free = stack_not_used(p);
5090 #endif
5091         ppid = 0;
5092         rcu_read_lock();
5093         if (pid_alive(p))
5094                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5095         rcu_read_unlock();
5096         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5097                 task_pid_nr(p), ppid,
5098                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5099
5100         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5101         show_stack(p, NULL);
5102 }
5103
5104 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5105 {
5106         struct task_struct *g, *p;
5107
5108 #if BITS_PER_LONG == 32
5109         printk(KERN_INFO
5110                 "  task                PC stack   pid father\n");
5111 #else
5112         printk(KERN_INFO
5113                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5114 #endif
5115         rcu_read_lock();
5116         for_each_process_thread(g, p) {
5117                 /*
5118                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5119                  * console might take a lot of time:
5120                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5121                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5122                  * an IPI.
5123                  */
5124                 touch_nmi_watchdog();
5125                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5126                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5127                         sched_show_task(p);
5128         }
5129
5130 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5131         sysrq_sched_debug_show();
5132 #endif
5133         rcu_read_unlock();
5134         /*
5135          * Only show locks if all tasks are dumped:
5136          */
5137         if (!state_filter)
5138                 debug_show_all_locks();
5139 }
5140
5141 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5142 {
5143         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5144 }
5145
5146 /**
5147  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5148  * @idle: task in question
5149  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5150  *
5151  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5152  * flag, to make booting more robust.
5153  */
5154 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5155 {
5156         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5157         unsigned long flags;
5158
5159         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5160         raw_spin_lock(&rq->lock);
5161
5162         __sched_fork(0, idle);
5163
5164         idle->state = TASK_RUNNING;
5165         idle->se.exec_start = sched_clock();
5166
5167 #ifdef CONFIG_SMP
5168         /*
5169          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5170          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5171          *
5172          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5173          */
5174         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5175 #endif
5176         /*
5177          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5178          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5179          * lockdep check in task_group() will fail.
5180          *
5181          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5182          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5183          *
5184          * Silence PROVE_RCU
5185          */
5186         rcu_read_lock();
5187         __set_task_cpu(idle, cpu);
5188         rcu_read_unlock();
5189
5190         rq->curr = rq->idle = idle;
5191         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5192 #ifdef CONFIG_SMP
5193         idle->on_cpu = 1;
5194 #endif
5195         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5196         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5197
5198         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5199         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5200
5201         /*
5202          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5203          */
5204         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5205         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5206         vtime_init_idle(idle, cpu);
5207 #ifdef CONFIG_SMP
5208         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5209 #endif
5210 }
5211
5212 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5213                               const struct cpumask *trial)
5214 {
5215         int ret = 1, trial_cpus;
5216         struct dl_bw *cur_dl_b;
5217         unsigned long flags;
5218
5219         if (!cpumask_weight(cur))
5220                 return ret;
5221
5222         rcu_read_lock_sched();
5223         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5224         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5225
5226         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5227         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5228             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5229                 ret = 0;
5230         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5231         rcu_read_unlock_sched();
5232
5233         return ret;
5234 }
5235
5236 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5237                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5238 {
5239         int ret = 0;
5240
5241         /*
5242          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5243          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5244          * affinity and isolating such threads by their set of
5245          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5246          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5247          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5248          * before cpus_allowed may be changed.
5249          */
5250         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5251                 ret = -EINVAL;
5252                 goto out;
5253         }
5254
5255 #ifdef CONFIG_SMP
5256         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5257                                               cs_cpus_allowed)) {
5258                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5259                                                         cs_cpus_allowed);
5260                 struct dl_bw *dl_b;
5261                 bool overflow;
5262                 int cpus;
5263                 unsigned long flags;
5264
5265                 rcu_read_lock_sched();
5266                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5267                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5268                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5269                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5270                 if (overflow)
5271                         ret = -EBUSY;
5272                 else {
5273                         /*
5274                          * We reserve space for this task in the destination
5275                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5276                          * We will free resources in the source root_domain
5277                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5278                          */
5279                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5280                 }
5281                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5282                 rcu_read_unlock_sched();
5283
5284         }
5285 #endif
5286 out:
5287         return ret;
5288 }
5289
5290 #ifdef CONFIG_SMP
5291
5292 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5293 /* Migrate current task p to target_cpu */
5294 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5295 {
5296         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5297         int curr_cpu = task_cpu(p);
5298
5299         if (curr_cpu == target_cpu)
5300                 return 0;
5301
5302         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5303                 return -EINVAL;
5304
5305         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5306
5307         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5308         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5309 }
5310
5311 /*
5312  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5313  * tasks on the runqueues
5314  */
5315 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5316 {
5317         struct rq *rq;
5318         unsigned long flags;
5319         bool queued, running;
5320
5321         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5322         queued = task_on_rq_queued(p);
5323         running = task_current(rq, p);
5324
5325         if (queued)
5326                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5327         if (running)
5328                 put_prev_task(rq, p);
5329
5330         p->numa_preferred_nid = nid;
5331
5332         if (running)
5333                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5334         if (queued)
5335                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5336         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5337 }
5338 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5339
5340 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5341 /*
5342  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5343  * offline.
5344  */
5345 void idle_task_exit(void)
5346 {
5347         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5348
5349         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5350
5351         if (mm != &init_mm) {
5352                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5353                 finish_arch_post_lock_switch();
5354         }
5355         mmdrop(mm);
5356 }
5357
5358 /*
5359  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5360  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5361  * nr_active count is stable.
5362  *
5363  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5364  */
5365 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5366 {
5367         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5368         if (delta)
5369                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5370 }
5371
5372 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5373 {
5374 }
5375
5376 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5377         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5378 };
5379
5380 static struct task_struct fake_task = {
5381         /*
5382          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5383          */
5384         .prio = MAX_PRIO + 1,
5385         .sched_class = &fake_sched_class,
5386 };
5387
5388 /*
5389  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5390  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5391  *
5392  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5393  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5394  * because of lock validation efforts.
5395  */
5396 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5397 {
5398         struct rq *rq = dead_rq;
5399         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5400         int dest_cpu;
5401
5402         /*
5403          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5404          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5405          *
5406          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5407          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5408          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5409          * done here.
5410          */
5411         rq->stop = NULL;
5412
5413         /*
5414          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5415          * class method both need to have an up-to-date
5416          * value of rq->clock[_task]
5417          */
5418         update_rq_clock(rq);
5419
5420         for (;;) {
5421                 /*
5422                  * There's this thread running, bail when that's the only
5423                  * remaining thread.
5424                  */
5425                 if (rq->nr_running == 1)
5426                         break;
5427
5428                 /*
5429                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5430                  */
5431                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5432                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5433                 BUG_ON(!next);
5434                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5435
5436                 /*
5437                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5438                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5439                  * stabilizes the mask.
5440                  *
5441                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5442                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5443                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5444                  */
5445                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5446                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5447                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5448                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5449
5450                 /*
5451                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5452                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5453                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5454                  */
5455                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5456                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5457                         continue;
5458                 }
5459
5460                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5461                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5462
5463                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5464                 if (rq != dead_rq) {
5465                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5466                         rq = dead_rq;
5467                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5468                 }
5469                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5470         }
5471
5472         rq->stop = stop;
5473 }
5474 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5475
5476 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5477
5478 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5479         {
5480                 .procname       = "sched_domain",
5481                 .mode           = 0555,
5482         },
5483         {}
5484 };
5485
5486 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5487         {
5488                 .procname       = "kernel",
5489                 .mode           = 0555,
5490                 .child          = sd_ctl_dir,
5491         },
5492         {}
5493 };
5494
5495 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5496 {
5497         struct ctl_table *entry =
5498                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5499
5500         return entry;
5501 }
5502
5503 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5504 {
5505         struct ctl_table *entry;
5506
5507         /*
5508          * In the intermediate directories, both the child directory and
5509          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5510          * will always be set. In the lowest directory the names are
5511          * static strings and all have proc handlers.
5512          */
5513         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5514                 if (entry->child)
5515                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5516                 if (entry->proc_handler == NULL)
5517                         kfree(entry->procname);
5518         }
5519
5520         kfree(*tablep);
5521         *tablep = NULL;
5522 }
5523
5524 static int min_load_idx = 0;
5525 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5526
5527 static void
5528 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5529                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5530                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5531                 bool load_idx)
5532 {
5533         entry->procname = procname;
5534         entry->data = data;
5535         entry->maxlen = maxlen;
5536         entry->mode = mode;
5537         entry->proc_handler = proc_handler;
5538
5539         if (load_idx) {
5540                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5541                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5542         }
5543 }
5544
5545 static struct ctl_table *
5546 sd_alloc_ctl_energy_table(struct sched_group_energy *sge)
5547 {
5548         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(5);
5549
5550         if (table == NULL)
5551                 return NULL;
5552
5553         set_table_entry(&table[0], "nr_idle_states", &sge->nr_idle_states,
5554                         sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5555         set_table_entry(&table[1], "idle_states", &sge->idle_states[0].power,
5556                         sge->nr_idle_states*sizeof(struct idle_state), 0644,
5557                         proc_doulongvec_minmax, false);
5558         set_table_entry(&table[2], "nr_cap_states", &sge->nr_cap_states,
5559                         sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5560         set_table_entry(&table[3], "cap_states", &sge->cap_states[0].cap,
5561                         sge->nr_cap_states*sizeof(struct capacity_state), 0644,
5562                         proc_doulongvec_minmax, false);
5563
5564         return table;
5565 }
5566
5567 static struct ctl_table *
5568 sd_alloc_ctl_group_table(struct sched_group *sg)
5569 {
5570         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(2);
5571
5572         if (table == NULL)
5573                 return NULL;
5574
5575         table->procname = kstrdup("energy", GFP_KERNEL);
5576         table->mode = 0555;
5577         table->child = sd_alloc_ctl_energy_table((struct sched_group_energy *)sg->sge);
5578
5579         return table;
5580 }
5581
5582 static struct ctl_table *
5583 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5584 {
5585         struct ctl_table *table;
5586         unsigned int nr_entries = 14;
5587
5588         int i = 0;
5589         struct sched_group *sg = sd->groups;
5590
5591         if (sg->sge) {
5592                 int nr_sgs = 0;
5593
5594                 do {} while (nr_sgs++, sg = sg->next, sg != sd->groups);
5595
5596                 nr_entries += nr_sgs;
5597         }
5598
5599         table = sd_alloc_ctl_entry(nr_entries);
5600
5601         if (table == NULL)
5602                 return NULL;
5603
5604         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5605                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5606         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5607                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5608         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5609                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5610         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5611                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5612         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5613                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5614         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5615                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5616         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5617                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5618         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5619                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5620         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5621                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5622         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5623                 &sd->cache_nice_tries,
5624                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5625         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5626                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5627         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5628                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5629                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5630         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5631                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5632         sg = sd->groups;
5633         if (sg->sge) {
5634                 char buf[32];
5635                 struct ctl_table *entry = &table[13];
5636
5637                 do {
5638                         snprintf(buf, 32, "group%d", i);
5639                         entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5640                         entry->mode = 0555;
5641                         entry->child = sd_alloc_ctl_group_table(sg);
5642                 } while (entry++, i++, sg = sg->next, sg != sd->groups);
5643         }
5644         /* &table[nr_entries-1] is terminator */
5645
5646         return table;
5647 }
5648
5649 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5650 {
5651         struct ctl_table *entry, *table;
5652         struct sched_domain *sd;
5653         int domain_num = 0, i;
5654         char buf[32];
5655
5656         for_each_domain(cpu, sd)
5657                 domain_num++;
5658         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5659         if (table == NULL)
5660                 return NULL;
5661
5662         i = 0;
5663         for_each_domain(cpu, sd) {
5664                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5665                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5666                 entry->mode = 0555;
5667                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5668                 entry++;
5669                 i++;
5670         }
5671         return table;
5672 }
5673
5674 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5675 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5676 {
5677         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5678         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5679         char buf[32];
5680
5681         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5682         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5683
5684         if (entry == NULL)
5685                 return;
5686
5687         for_each_possible_cpu(i) {
5688                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5689                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5690                 entry->mode = 0555;
5691                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5692                 entry++;
5693         }
5694
5695         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5696         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5697 }
5698
5699 /* may be called multiple times per register */
5700 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5701 {
5702         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5703         sd_sysctl_header = NULL;
5704         if (sd_ctl_dir[0].child)
5705                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5706 }
5707 #else
5708 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5709 {
5710 }
5711 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5712 {
5713 }
5714 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5715
5716 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5717 {
5718         if (!rq->online) {
5719                 const struct sched_class *class;
5720
5721                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5722                 rq->online = 1;
5723
5724                 for_each_class(class) {
5725                         if (class->rq_online)
5726                                 class->rq_online(rq);
5727                 }
5728         }
5729 }
5730
5731 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5732 {
5733         if (rq->online) {
5734                 const struct sched_class *class;
5735
5736                 for_each_class(class) {
5737                         if (class->rq_offline)
5738                                 class->rq_offline(rq);
5739                 }
5740
5741                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5742                 rq->online = 0;
5743         }
5744 }
5745
5746 /*
5747  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5748  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5749  */
5750 static int
5751 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5752 {
5753         int cpu = (long)hcpu;
5754         unsigned long flags;
5755         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5756
5757         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5758
5759         case CPU_UP_PREPARE:
5760                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5761                 walt_set_window_start(rq);
5762                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5763                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5764                 account_reset_rq(rq);
5765                 break;
5766
5767         case CPU_ONLINE:
5768                 /* Update our root-domain */
5769                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5770                 if (rq->rd) {
5771                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5772
5773                         set_rq_online(rq);
5774                 }
5775                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5776                 break;
5777
5778 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5779         case CPU_DYING:
5780                 sched_ttwu_pending();
5781                 /* Update our root-domain */
5782                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5783                 walt_migrate_sync_cpu(cpu);
5784                 if (rq->rd) {
5785                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5786                         set_rq_offline(rq);
5787                 }
5788                 migrate_tasks(rq);
5789                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5790                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5791                 break;
5792
5793         case CPU_DEAD:
5794                 calc_load_migrate(rq);
5795                 break;
5796 #endif
5797         }
5798
5799         update_max_interval();
5800
5801         return NOTIFY_OK;
5802 }
5803
5804 /*
5805  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5806  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5807  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5808  */
5809 static struct notifier_block migration_notifier = {
5810         .notifier_call = migration_call,
5811         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5812 };
5813
5814 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5815 {
5816         int cpu = smp_processor_id();
5817         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5818         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5819 }
5820
5821 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5822                                       unsigned long action, void *hcpu)
5823 {
5824         int cpu = (long)hcpu;
5825
5826         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5827         case CPU_STARTING:
5828                 set_cpu_rq_start_time();
5829                 return NOTIFY_OK;
5830
5831         case CPU_ONLINE:
5832                 /*
5833                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5834                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5835                  * as active, which is essential from here on.
5836                  */
5837                 set_cpu_active(cpu, true);
5838                 stop_machine_unpark(cpu);
5839                 return NOTIFY_OK;
5840
5841         case CPU_DOWN_FAILED:
5842                 set_cpu_active(cpu, true);
5843                 return NOTIFY_OK;
5844
5845         default:
5846                 return NOTIFY_DONE;
5847         }
5848 }
5849
5850 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5851                                         unsigned long action, void *hcpu)
5852 {
5853         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5854         case CPU_DOWN_PREPARE:
5855                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5856                 return NOTIFY_OK;
5857         default:
5858                 return NOTIFY_DONE;
5859         }
5860 }
5861
5862 static int __init migration_init(void)
5863 {
5864         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5865         int err;
5866
5867         /* Initialize migration for the boot CPU */
5868         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5869         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5870         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5871         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5872
5873         /* Register cpu active notifiers */
5874         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5875         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5876
5877         return 0;
5878 }
5879 early_initcall(migration_init);
5880
5881 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5882
5883 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5884
5885 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5886
5887 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5888 {
5889         sched_debug_enabled = 1;
5890
5891         return 0;
5892 }
5893 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5894
5895 static inline bool sched_debug(void)
5896 {
5897         return sched_debug_enabled;
5898 }
5899
5900 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5901                                   struct cpumask *groupmask)
5902 {
5903         struct sched_group *group = sd->groups;
5904
5905         cpumask_clear(groupmask);
5906
5907         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5908
5909         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5910                 printk("does not load-balance\n");
5911                 if (sd->parent)
5912                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5913                                         " has parent");
5914                 return -1;
5915         }
5916
5917         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5918                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5919
5920         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5921                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5922                                 "CPU%d\n", cpu);
5923         }
5924         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5925                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5926                                 " CPU%d\n", cpu);
5927         }
5928
5929         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5930         do {
5931                 if (!group) {
5932                         printk("\n");
5933                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5934                         break;
5935                 }
5936
5937                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5938                         printk(KERN_CONT "\n");
5939                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5940                         break;
5941                 }
5942
5943                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5944                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5945                         printk(KERN_CONT "\n");
5946                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5947                         break;
5948                 }
5949
5950                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5951
5952                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5953                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5954                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5955                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %lu)",
5956                                 group->sgc->capacity);
5957                 }
5958
5959                 group = group->next;
5960         } while (group != sd->groups);
5961         printk(KERN_CONT "\n");
5962
5963         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5964                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5965
5966         if (sd->parent &&
5967             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5968                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5969                         "of domain->span\n");
5970         return 0;
5971 }
5972
5973 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5974 {
5975         int level = 0;
5976
5977         if (!sched_debug_enabled)
5978                 return;
5979
5980         if (!sd) {
5981                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5982                 return;
5983         }
5984
5985         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5986
5987         for (;;) {
5988                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5989                         break;
5990                 level++;
5991                 sd = sd->parent;
5992                 if (!sd)
5993                         break;
5994         }
5995 }
5996 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5997 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5998 static inline bool sched_debug(void)
5999 {
6000         return false;
6001 }
6002 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6003
6004 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6005 {
6006         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6007                 return 1;
6008
6009         /* Following flags need at least 2 groups */
6010         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6011                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6012                          SD_BALANCE_FORK |
6013                          SD_BALANCE_EXEC |
6014                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
6015                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
6016                          SD_SHARE_POWERDOMAIN |
6017                          SD_SHARE_CAP_STATES)) {
6018                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6019                         return 0;
6020         }
6021
6022         /* Following flags don't use groups */
6023         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6024                 return 0;
6025
6026         return 1;
6027 }
6028
6029 static int
6030 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6031 {
6032         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6033
6034         if (sd_degenerate(parent))
6035                 return 1;
6036
6037         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6038                 return 0;
6039
6040         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6041         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6042                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6043                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6044                                 SD_BALANCE_FORK |
6045                                 SD_BALANCE_EXEC |
6046                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
6047                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
6048                                 SD_PREFER_SIBLING |
6049                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN |
6050                                 SD_SHARE_CAP_STATES);
6051                 if (nr_node_ids == 1)
6052                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6053         }
6054         if (~cflags & pflags)
6055                 return 0;
6056
6057         return 1;
6058 }
6059
6060 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
6061 {
6062         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
6063
6064         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6065         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
6066         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
6067         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6068         free_cpumask_var(rd->online);
6069         free_cpumask_var(rd->span);
6070         kfree(rd);
6071 }
6072
6073 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6074 {
6075         struct root_domain *old_rd = NULL;
6076         unsigned long flags;
6077
6078         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6079
6080         if (rq->rd) {
6081                 old_rd = rq->rd;
6082
6083                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6084                         set_rq_offline(rq);
6085
6086                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6087
6088                 /*
6089                  * If we dont want to free the old_rd yet then
6090                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6091                  * in this function:
6092                  */
6093                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6094                         old_rd = NULL;
6095         }
6096
6097         atomic_inc(&rd->refcount);
6098         rq->rd = rd;
6099
6100         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6101         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6102                 set_rq_online(rq);
6103
6104         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6105
6106         if (old_rd)
6107                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6108 }
6109
6110 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6111 {
6112         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6113
6114         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6115                 goto out;
6116         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6117                 goto free_span;
6118         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
6119                 goto free_online;
6120         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6121                 goto free_dlo_mask;
6122
6123         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
6124         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
6125                 goto free_dlo_mask;
6126
6127         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6128                 goto free_rto_mask;
6129
6130         init_max_cpu_capacity(&rd->max_cpu_capacity);
6131         return 0;
6132
6133 free_rto_mask:
6134         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6135 free_dlo_mask:
6136         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
6137 free_online:
6138         free_cpumask_var(rd->online);
6139 free_span:
6140         free_cpumask_var(rd->span);
6141 out:
6142         return -ENOMEM;
6143 }
6144
6145 /*
6146  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
6147  * members (mimicking the global state we have today).
6148  */
6149 struct root_domain def_root_domain;
6150
6151 static void init_defrootdomain(void)
6152 {
6153         init_rootdomain(&def_root_domain);
6154
6155         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6156 }
6157
6158 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6159 {
6160         struct root_domain *rd;
6161
6162         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6163         if (!rd)
6164                 return NULL;
6165
6166         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6167                 kfree(rd);
6168                 return NULL;
6169         }
6170
6171         return rd;
6172 }
6173
6174 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
6175 {
6176         struct sched_group *tmp, *first;
6177
6178         if (!sg)
6179                 return;
6180
6181         first = sg;
6182         do {
6183                 tmp = sg->next;
6184
6185                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
6186                         kfree(sg->sgc);
6187
6188                 kfree(sg);
6189                 sg = tmp;
6190         } while (sg != first);
6191 }
6192
6193 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6194 {
6195         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6196
6197         /*
6198          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6199          * nuke them all.
6200          */
6201         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6202                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6203         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6204                 kfree(sd->groups->sgc);
6205                 kfree(sd->groups);
6206         }
6207         kfree(sd);
6208 }
6209
6210 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6211 {
6212         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6213 }
6214
6215 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6216 {
6217         for (; sd; sd = sd->parent)
6218                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6219 }
6220
6221 /*
6222  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6223  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6224  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6225  *
6226  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6227  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6228  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6229  */
6230 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6231 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6232 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6233 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6234 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
6235 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6236 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_ea);
6237 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_scs);
6238
6239 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6240 {
6241         struct sched_domain *sd;
6242         struct sched_domain *busy_sd = NULL, *ea_sd = NULL;
6243         int id = cpu;
6244         int size = 1;
6245
6246         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6247         if (sd) {
6248                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6249                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6250                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
6251         }
6252         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
6253
6254         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6255         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6256         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6257
6258         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6259         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6260
6261         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6262         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6263
6264         for_each_domain(cpu, sd) {
6265                 if (sd->groups->sge)
6266                         ea_sd = sd;
6267                 else
6268                         break;
6269         }
6270         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_ea, cpu), ea_sd);
6271
6272         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_CAP_STATES);
6273         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_scs, cpu), sd);
6274 }
6275
6276 /*
6277  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6278  * hold the hotplug lock.
6279  */
6280 static void
6281 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6282 {
6283         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6284         struct sched_domain *tmp;
6285
6286         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6287         for (tmp = sd; tmp; ) {
6288                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6289                 if (!parent)
6290                         break;
6291
6292                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6293                         tmp->parent = parent->parent;
6294                         if (parent->parent)
6295                                 parent->parent->child = tmp;
6296                         /*
6297                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6298                          * degenerate parent; the spans match for this
6299                          * so the property transfers.
6300                          */
6301                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6302                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6303                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6304                 } else
6305                         tmp = tmp->parent;
6306         }
6307
6308         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6309                 tmp = sd;
6310                 sd = sd->parent;
6311                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6312                 if (sd)
6313                         sd->child = NULL;
6314         }
6315
6316         sched_domain_debug(sd, cpu);
6317
6318         rq_attach_root(rq, rd);
6319         tmp = rq->sd;
6320         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6321         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6322
6323         update_top_cache_domain(cpu);
6324 }
6325
6326 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6327 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6328 {
6329         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6330         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6331         return 1;
6332 }
6333
6334 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6335
6336 struct s_data {
6337         struct sched_domain ** __percpu sd;
6338         struct root_domain      *rd;
6339 };
6340
6341 enum s_alloc {
6342         sa_rootdomain,
6343         sa_sd,
6344         sa_sd_storage,
6345         sa_none,
6346 };
6347
6348 /*
6349  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6350  * domain traversal.
6351  *
6352  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6353  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6354  * range.
6355  *
6356  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6357  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6358  * cpu they're built on, so check that.
6359  *
6360  */
6361 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6362 {
6363         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6364         struct sd_data *sdd = sd->private;
6365         struct sched_domain *sibling;
6366         int i;
6367
6368         for_each_cpu(i, span) {
6369                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6370                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6371                         continue;
6372
6373                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6374         }
6375 }
6376
6377 /*
6378  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6379  * of this group that's also in the iteration mask.
6380  */
6381 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6382 {
6383         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6384 }
6385
6386 static int
6387 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6388 {
6389         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6390         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6391         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6392         struct sd_data *sdd = sd->private;
6393         struct sched_domain *sibling;
6394         int i;
6395
6396         cpumask_clear(covered);
6397
6398         for_each_cpu(i, span) {
6399                 struct cpumask *sg_span;
6400
6401                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6402                         continue;
6403
6404                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6405
6406                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6407                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6408                         continue;
6409
6410                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6411                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6412
6413                 if (!sg)
6414                         goto fail;
6415
6416                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6417                 if (sibling->child)
6418                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6419                 else
6420                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6421
6422                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6423
6424                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6425                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6426                         build_group_mask(sd, sg);
6427
6428                 /*
6429                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6430                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6431                  * die on a /0 trap.
6432                  */
6433                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6434                 sg->sgc->max_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6435
6436                 /*
6437                  * Make sure the first group of this domain contains the
6438                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6439                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6440                  */
6441                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6442                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6443                         groups = sg;
6444
6445                 if (!first)
6446                         first = sg;
6447                 if (last)
6448                         last->next = sg;
6449                 last = sg;
6450                 last->next = first;
6451         }
6452         sd->groups = groups;
6453
6454         return 0;
6455
6456 fail:
6457         free_sched_groups(first, 0);
6458
6459         return -ENOMEM;
6460 }
6461
6462 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6463 {
6464         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6465         struct sched_domain *child = sd->child;
6466
6467         if (child)
6468                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6469
6470         if (sg) {
6471                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6472                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6473                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6474         }
6475
6476         return cpu;
6477 }
6478
6479 /*
6480  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6481  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6482  * and ->cpu_capacity to 0.
6483  *
6484  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6485  */
6486 static int
6487 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6488 {
6489         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6490         struct sd_data *sdd = sd->private;
6491         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6492         struct cpumask *covered;
6493         int i;
6494
6495         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6496         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6497
6498         if (cpu != cpumask_first(span))
6499                 return 0;
6500
6501         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6502         covered = sched_domains_tmpmask;
6503
6504         cpumask_clear(covered);
6505
6506         for_each_cpu(i, span) {
6507                 struct sched_group *sg;
6508                 int group, j;
6509
6510                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6511                         continue;
6512
6513                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6514                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6515
6516                 for_each_cpu(j, span) {
6517                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6518                                 continue;
6519
6520                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6521                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6522                 }
6523
6524                 if (!first)
6525                         first = sg;
6526                 if (last)
6527                         last->next = sg;
6528                 last = sg;
6529         }
6530         last->next = first;
6531
6532         return 0;
6533 }
6534
6535 /*
6536  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6537  *
6538  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6539  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6540  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6541  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6542  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6543  * group having less cpu_capacity.
6544  */
6545 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6546 {
6547         struct sched_group *sg = sd->groups;
6548
6549         WARN_ON(!sg);
6550
6551         do {
6552                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6553                 sg = sg->next;
6554         } while (sg != sd->groups);
6555
6556         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6557                 return;
6558
6559         update_group_capacity(sd, cpu);
6560         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6561 }
6562
6563 /*
6564  * Check that the per-cpu provided sd energy data is consistent for all cpus
6565  * within the mask.
6566  */
6567 static inline void check_sched_energy_data(int cpu, sched_domain_energy_f fn,
6568                                            const struct cpumask *cpumask)
6569 {
6570         const struct sched_group_energy * const sge = fn(cpu);
6571         struct cpumask mask;
6572         int i;
6573
6574         if (cpumask_weight(cpumask) <= 1)
6575                 return;
6576
6577         cpumask_xor(&mask, cpumask, get_cpu_mask(cpu));
6578
6579         for_each_cpu(i, &mask) {
6580                 const struct sched_group_energy * const e = fn(i);
6581                 int y;
6582
6583                 BUG_ON(e->nr_idle_states != sge->nr_idle_states);
6584
6585                 for (y = 0; y < (e->nr_idle_states); y++) {
6586                         BUG_ON(e->idle_states[y].power !=
6587                                         sge->idle_states[y].power);
6588                 }
6589
6590                 BUG_ON(e->nr_cap_states != sge->nr_cap_states);
6591
6592                 for (y = 0; y < (e->nr_cap_states); y++) {
6593                         BUG_ON(e->cap_states[y].cap != sge->cap_states[y].cap);
6594                         BUG_ON(e->cap_states[y].power !=
6595                                         sge->cap_states[y].power);
6596                 }
6597         }
6598 }
6599
6600 static void init_sched_energy(int cpu, struct sched_domain *sd,
6601                               sched_domain_energy_f fn)
6602 {
6603         if (!(fn && fn(cpu)))
6604                 return;
6605
6606         if (cpu != group_balance_cpu(sd->groups))
6607                 return;
6608
6609         if (sd->child && !sd->child->groups->sge) {
6610                 pr_err("BUG: EAS setup broken for CPU%d\n", cpu);
6611 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6612                 pr_err("     energy data on %s but not on %s domain\n",
6613                         sd->name, sd->child->name);
6614 #endif
6615                 return;
6616         }
6617
6618         check_sched_energy_data(cpu, fn, sched_group_cpus(sd->groups));
6619
6620         sd->groups->sge = fn(cpu);
6621 }
6622
6623 /*
6624  * Initializers for schedule domains
6625  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6626  */
6627
6628 static int default_relax_domain_level = -1;
6629 int sched_domain_level_max;
6630
6631 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6632 {
6633         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6634                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6635
6636         return 1;
6637 }
6638 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6639
6640 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6641                                  struct sched_domain_attr *attr)
6642 {
6643         int request;
6644
6645         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6646                 if (default_relax_domain_level < 0)
6647                         return;
6648                 else
6649                         request = default_relax_domain_level;
6650         } else
6651                 request = attr->relax_domain_level;
6652         if (request < sd->level) {
6653                 /* turn off idle balance on this domain */
6654                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6655         } else {
6656                 /* turn on idle balance on this domain */
6657                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6658         }
6659 }
6660
6661 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6662 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6663
6664 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6665                                  const struct cpumask *cpu_map)
6666 {
6667         switch (what) {
6668         case sa_rootdomain:
6669                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6670                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6671         case sa_sd:
6672                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6673         case sa_sd_storage:
6674                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6675         case sa_none:
6676                 break;
6677         }
6678 }
6679
6680 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6681                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6682 {
6683         memset(d, 0, sizeof(*d));
6684
6685         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6686                 return sa_sd_storage;
6687         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6688         if (!d->sd)
6689                 return sa_sd_storage;
6690         d->rd = alloc_rootdomain();
6691         if (!d->rd)
6692                 return sa_sd;
6693         return sa_rootdomain;
6694 }
6695
6696 /*
6697  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6698  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6699  * will not free the data we're using.
6700  */
6701 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6702 {
6703         struct sd_data *sdd = sd->private;
6704
6705         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6706         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6707
6708         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6709                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6710
6711         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6712                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6713 }
6714
6715 #ifdef CONFIG_NUMA
6716 static int sched_domains_numa_levels;
6717 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6718 static int *sched_domains_numa_distance;
6719 int sched_max_numa_distance;
6720 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6721 static int sched_domains_curr_level;
6722 #endif
6723
6724 /*
6725  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6726  *
6727  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6728  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6729  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6730  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6731  * SD_SHARE_CAP_STATES    - describes shared capacity states
6732  *
6733  * Odd one out:
6734  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6735  */
6736 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6737         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6738          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6739          SD_NUMA |                      \
6740          SD_ASYM_PACKING |              \
6741          SD_SHARE_POWERDOMAIN |         \
6742          SD_SHARE_CAP_STATES)
6743
6744 static struct sched_domain *
6745 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6746 {
6747         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6748         int sd_weight, sd_flags = 0;
6749
6750 #ifdef CONFIG_NUMA
6751         /*
6752          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6753          */
6754         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6755 #endif
6756
6757         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6758
6759         if (tl->sd_flags)
6760                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6761         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6762                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6763                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6764
6765         *sd = (struct sched_domain){
6766                 .min_interval           = sd_weight,
6767                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6768                 .busy_factor            = 32,
6769                 .imbalance_pct          = 125,
6770
6771                 .cache_nice_tries       = 0,
6772                 .busy_idx               = 0,
6773                 .idle_idx               = 0,
6774                 .newidle_idx            = 0,
6775                 .wake_idx               = 0,
6776                 .forkexec_idx           = 0,
6777
6778                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6779                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6780                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6781                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6782                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6783                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6784                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6785                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6786                                         | 0*SD_SERIALIZE
6787                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6788                                         | 0*SD_NUMA
6789                                         | sd_flags
6790                                         ,
6791
6792                 .last_balance           = jiffies,
6793                 .balance_interval       = sd_weight,
6794                 .smt_gain               = 0,
6795                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6796                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6797 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6798                 .name                   = tl->name,
6799 #endif
6800         };
6801
6802         /*
6803          * Convert topological properties into behaviour.
6804          */
6805
6806         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6807                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6808                 sd->imbalance_pct = 110;
6809                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6810
6811         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6812                 sd->imbalance_pct = 117;
6813                 sd->cache_nice_tries = 1;
6814                 sd->busy_idx = 2;
6815
6816 #ifdef CONFIG_NUMA
6817         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6818                 sd->cache_nice_tries = 2;
6819                 sd->busy_idx = 3;
6820                 sd->idle_idx = 2;
6821
6822                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6823                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6824                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6825                                        SD_BALANCE_FORK |
6826                                        SD_WAKE_AFFINE);
6827                 }
6828
6829 #endif
6830         } else {
6831                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6832                 sd->cache_nice_tries = 1;
6833                 sd->busy_idx = 2;
6834                 sd->idle_idx = 1;
6835         }
6836
6837         sd->private = &tl->data;
6838
6839         return sd;
6840 }
6841
6842 /*
6843  * Topology list, bottom-up.
6844  */
6845 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6846 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6847         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6848 #endif
6849 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6850         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6851 #endif
6852         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6853         { NULL, },
6854 };
6855
6856 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6857         default_topology;
6858
6859 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6860         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6861
6862 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6863 {
6864         sched_domain_topology = tl;
6865 }
6866
6867 #ifdef CONFIG_NUMA
6868
6869 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6870 {
6871         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6872 }
6873
6874 static void sched_numa_warn(const char *str)
6875 {
6876         static int done = false;
6877         int i,j;
6878
6879         if (done)
6880                 return;
6881
6882         done = true;
6883
6884         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6885
6886         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6887                 printk(KERN_WARNING "  ");
6888                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6889                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6890                 printk(KERN_CONT "\n");
6891         }
6892         printk(KERN_WARNING "\n");
6893 }
6894
6895 bool find_numa_distance(int distance)
6896 {
6897         int i;
6898
6899         if (distance == node_distance(0, 0))
6900                 return true;
6901
6902         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6903                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6904                         return true;
6905         }
6906
6907         return false;
6908 }
6909
6910 /*
6911  * A system can have three types of NUMA topology:
6912  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6913  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6914  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6915  *
6916  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6917  * topology lies in whether communication between not directly
6918  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6919  * could run), or through backplane controllers. This affects
6920  * placement of programs.
6921  *
6922  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6923  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6924  *   is directly connected.
6925  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6926  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6927  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6928  */
6929 static void init_numa_topology_type(void)
6930 {
6931         int a, b, c, n;
6932
6933         n = sched_max_numa_distance;
6934
6935         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6936                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6937                 return;
6938         }
6939
6940         for_each_online_node(a) {
6941                 for_each_online_node(b) {
6942                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6943                         if (node_distance(a, b) < n)
6944                                 continue;
6945
6946                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6947                         for_each_online_node(c) {
6948                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6949                                     node_distance(b, c) < n) {
6950                                         sched_numa_topology_type =
6951                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6952                                         return;
6953                                 }
6954                         }
6955
6956                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6957                         return;
6958                 }
6959         }
6960 }
6961
6962 static void sched_init_numa(void)
6963 {
6964         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6965         struct sched_domain_topology_level *tl;
6966         int level = 0;
6967         int i, j, k;
6968
6969         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6970         if (!sched_domains_numa_distance)
6971                 return;
6972
6973         /*
6974          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6975          * unique distances in the node_distance() table.
6976          *
6977          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6978          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6979          */
6980         next_distance = curr_distance;
6981         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6982                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6983                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6984                                 int distance = node_distance(i, k);
6985
6986                                 if (distance > curr_distance &&
6987                                     (distance < next_distance ||
6988                                      next_distance == curr_distance))
6989                                         next_distance = distance;
6990
6991                                 /*
6992                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6993                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6994                                  * equally connected to A.
6995                                  */
6996                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6997                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6998
6999                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
7000                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
7001                         }
7002                         if (next_distance != curr_distance) {
7003                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
7004                                 sched_domains_numa_levels = level;
7005                                 curr_distance = next_distance;
7006                         } else break;
7007                 }
7008
7009                 /*
7010                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
7011                  */
7012                 if (!sched_debug())
7013                         break;
7014         }
7015
7016         if (!level)
7017                 return;
7018
7019         /*
7020          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
7021          * identity distance node_distance(i,i).
7022          *
7023          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
7024          * numbers.
7025          */
7026
7027         /*
7028          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
7029          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
7030          * the array will contain less then 'level' members. This could be
7031          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
7032          * in other functions.
7033          *
7034          * We reset it to 'level' at the end of this function.
7035          */
7036         sched_domains_numa_levels = 0;
7037
7038         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
7039         if (!sched_domains_numa_masks)
7040                 return;
7041
7042         /*
7043          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
7044          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
7045          */
7046         for (i = 0; i < level; i++) {
7047                 sched_domains_numa_masks[i] =
7048                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
7049                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
7050                         return;
7051
7052                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7053                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
7054                         if (!mask)
7055                                 return;
7056
7057                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
7058
7059                         for_each_node(k) {
7060                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
7061                                         continue;
7062
7063                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
7064                         }
7065                 }
7066         }
7067
7068         /* Compute default topology size */
7069         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
7070
7071         tl = kzalloc((i + level + 1) *
7072                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
7073         if (!tl)
7074                 return;
7075
7076         /*
7077          * Copy the default topology bits..
7078          */
7079         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
7080                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
7081
7082         /*
7083          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
7084          */
7085         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
7086                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
7087                         .mask = sd_numa_mask,
7088                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
7089                         .flags = SDTL_OVERLAP,
7090                         .numa_level = j,
7091                         SD_INIT_NAME(NUMA)
7092                 };
7093         }
7094
7095         sched_domain_topology = tl;
7096
7097         sched_domains_numa_levels = level;
7098         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
7099
7100         init_numa_topology_type();
7101 }
7102
7103 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
7104 {
7105         int i, j;
7106         int node = cpu_to_node(cpu);
7107
7108         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
7109                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7110                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
7111                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
7112                 }
7113         }
7114 }
7115
7116 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
7117 {
7118         int i, j;
7119         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
7120                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
7121                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
7122         }
7123 }
7124
7125 /*
7126  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
7127  * are onlined.
7128  */
7129 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
7130                                            unsigned long action,
7131                                            void *hcpu)
7132 {
7133         int cpu = (long)hcpu;
7134
7135         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7136         case CPU_ONLINE:
7137                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7138                 break;
7139
7140         case CPU_DEAD:
7141                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7142                 break;
7143
7144         default:
7145                 return NOTIFY_DONE;
7146         }
7147
7148         return NOTIFY_OK;
7149 }
7150 #else
7151 static inline void sched_init_numa(void)
7152 {
7153 }
7154
7155 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
7156                                            unsigned long action,
7157                                            void *hcpu)
7158 {
7159         return 0;
7160 }
7161 #endif /* CONFIG_NUMA */
7162
7163 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7164 {
7165         struct sched_domain_topology_level *tl;
7166         int j;
7167
7168         for_each_sd_topology(tl) {
7169                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7170
7171                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7172                 if (!sdd->sd)
7173                         return -ENOMEM;
7174
7175                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7176                 if (!sdd->sg)
7177                         return -ENOMEM;
7178
7179                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
7180                 if (!sdd->sgc)
7181                         return -ENOMEM;
7182
7183                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7184                         struct sched_domain *sd;
7185                         struct sched_group *sg;
7186                         struct sched_group_capacity *sgc;
7187
7188                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7189                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7190                         if (!sd)
7191                                 return -ENOMEM;
7192
7193                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7194
7195                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7196                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7197                         if (!sg)
7198                                 return -ENOMEM;
7199
7200                         sg->next = sg;
7201
7202                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7203
7204                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
7205                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7206                         if (!sgc)
7207                                 return -ENOMEM;
7208
7209                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
7210                 }
7211         }
7212
7213         return 0;
7214 }
7215
7216 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7217 {
7218         struct sched_domain_topology_level *tl;
7219         int j;
7220
7221         for_each_sd_topology(tl) {
7222                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7223
7224                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7225                         struct sched_domain *sd;
7226
7227                         if (sdd->sd) {
7228                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7229                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7230                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7231                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7232                         }
7233
7234                         if (sdd->sg)
7235                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7236                         if (sdd->sgc)
7237                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
7238                 }
7239                 free_percpu(sdd->sd);
7240                 sdd->sd = NULL;
7241                 free_percpu(sdd->sg);
7242                 sdd->sg = NULL;
7243                 free_percpu(sdd->sgc);
7244                 sdd->sgc = NULL;
7245         }
7246 }
7247
7248 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7249                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7250                 struct sched_domain *child, int cpu)
7251 {
7252         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
7253         if (!sd)
7254                 return child;
7255
7256         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7257         if (child) {
7258                 sd->level = child->level + 1;
7259                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7260                 child->parent = sd;
7261                 sd->child = child;
7262
7263                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
7264                                     sched_domain_span(sd))) {
7265                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
7266 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7267                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
7268                                         child->name, sd->name);
7269 #endif
7270                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
7271                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
7272                                    sched_domain_span(sd),
7273                                    sched_domain_span(child));
7274                 }
7275
7276         }
7277         set_domain_attribute(sd, attr);
7278
7279         return sd;
7280 }
7281
7282 /*
7283  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7284  * to the individual cpus
7285  */
7286 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7287                                struct sched_domain_attr *attr)
7288 {
7289         enum s_alloc alloc_state;
7290         struct sched_domain *sd;
7291         struct s_data d;
7292         struct rq *rq = NULL;
7293         int i, ret = -ENOMEM;
7294
7295         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7296         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7297                 goto error;
7298
7299         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7300         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7301                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7302
7303                 sd = NULL;
7304                 for_each_sd_topology(tl) {
7305                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7306                         if (tl == sched_domain_topology)
7307                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7308                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7309                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7310                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7311                                 break;
7312                 }
7313         }
7314
7315         /* Build the groups for the domains */
7316         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7317                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7318                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7319                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7320                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7321                                         goto error;
7322                         } else {
7323                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7324                                         goto error;
7325                         }
7326                 }
7327         }
7328
7329         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7330         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7331                 struct sched_domain_topology_level *tl = sched_domain_topology;
7332
7333                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7334                         continue;
7335
7336                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent, tl++) {
7337                         init_sched_energy(i, sd, tl->energy);
7338                         claim_allocations(i, sd);
7339                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7340                 }
7341         }
7342
7343         /* Attach the domains */
7344         rcu_read_lock();
7345         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7346                 rq = cpu_rq(i);
7347                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7348                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7349         }
7350         rcu_read_unlock();
7351
7352         ret = 0;
7353 error:
7354         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7355         return ret;
7356 }
7357
7358 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7359 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7360 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7361                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7362
7363 /*
7364  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7365  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7366  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7367  */
7368 static cpumask_var_t fallback_doms;
7369
7370 /*
7371  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7372  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7373  * or 0 if it stayed the same.
7374  */
7375 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7376 {
7377         return 0;
7378 }
7379
7380 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7381 {
7382         int i;
7383         cpumask_var_t *doms;
7384
7385         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7386         if (!doms)
7387                 return NULL;
7388         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7389                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7390                         free_sched_domains(doms, i);
7391                         return NULL;
7392                 }
7393         }
7394         return doms;
7395 }
7396
7397 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7398 {
7399         unsigned int i;
7400         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7401                 free_cpumask_var(doms[i]);
7402         kfree(doms);
7403 }
7404
7405 /*
7406  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7407  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7408  * exclude other special cases in the future.
7409  */
7410 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7411 {
7412         int err;
7413
7414         arch_update_cpu_topology();
7415         ndoms_cur = 1;
7416         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7417         if (!doms_cur)
7418                 doms_cur = &fallback_doms;
7419         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7420         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7421         register_sched_domain_sysctl();
7422
7423         return err;
7424 }
7425
7426 /*
7427  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7428  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7429  */
7430 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7431 {
7432         int i;
7433
7434         rcu_read_lock();
7435         for_each_cpu(i, cpu_map)
7436                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7437         rcu_read_unlock();
7438 }
7439
7440 /* handle null as "default" */
7441 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7442                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7443 {
7444         struct sched_domain_attr tmp;
7445
7446         /* fast path */
7447         if (!new && !cur)
7448                 return 1;
7449
7450         tmp = SD_ATTR_INIT;
7451         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7452                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7453                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7454 }
7455
7456 /*
7457  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7458  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7459  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7460  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7461  *
7462  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7463  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7464  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7465  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7466  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7467  * it as it is.
7468  *
7469  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7470  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7471  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7472  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7473  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7474  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7475  *
7476  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7477  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7478  * and it will not create the default domain.
7479  *
7480  * Call with hotplug lock held
7481  */
7482 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7483                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7484 {
7485         int i, j, n;
7486         int new_topology;
7487
7488         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7489
7490         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7491         unregister_sched_domain_sysctl();
7492
7493         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7494         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7495
7496         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7497
7498         /* Destroy deleted domains */
7499         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7500                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7501                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7502                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7503                                 goto match1;
7504                 }
7505                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7506                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7507 match1:
7508                 ;
7509         }
7510
7511         n = ndoms_cur;
7512         if (doms_new == NULL) {
7513                 n = 0;
7514                 doms_new = &fallback_doms;
7515                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7516                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7517         }
7518
7519         /* Build new domains */
7520         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7521                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7522                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7523                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7524                                 goto match2;
7525                 }
7526                 /* no match - add a new doms_new */
7527                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7528 match2:
7529                 ;
7530         }
7531
7532         /* Remember the new sched domains */
7533         if (doms_cur != &fallback_doms)
7534                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7535         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7536         doms_cur = doms_new;
7537         dattr_cur = dattr_new;
7538         ndoms_cur = ndoms_new;
7539
7540         register_sched_domain_sysctl();
7541
7542         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7543 }
7544
7545 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7546
7547 /*
7548  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7549  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7550  * around partition_sched_domains().
7551  *
7552  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7553  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7554  */
7555 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7556                              void *hcpu)
7557 {
7558         switch (action) {
7559         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7560         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7561
7562                 /*
7563                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7564                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7565                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7566                  * domain, ignoring cpusets.
7567                  */
7568                 num_cpus_frozen--;
7569                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7570                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7571                         break;
7572                 }
7573
7574                 /*
7575                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7576                  * restore the original sched domains by considering the
7577                  * cpuset configurations.
7578                  */
7579
7580         case CPU_ONLINE:
7581                 cpuset_update_active_cpus(true);
7582                 break;
7583         default:
7584                 return NOTIFY_DONE;
7585         }
7586         return NOTIFY_OK;
7587 }
7588
7589 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7590                                void *hcpu)
7591 {
7592         unsigned long flags;
7593         long cpu = (long)hcpu;
7594         struct dl_bw *dl_b;
7595         bool overflow;
7596         int cpus;
7597
7598         switch (action) {
7599         case CPU_DOWN_PREPARE:
7600                 rcu_read_lock_sched();
7601                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7602
7603                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7604                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7605                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7606                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7607
7608                 rcu_read_unlock_sched();
7609
7610                 if (overflow)
7611                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7612                 cpuset_update_active_cpus(false);
7613                 break;
7614         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7615                 num_cpus_frozen++;
7616                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7617                 break;
7618         default:
7619                 return NOTIFY_DONE;
7620         }
7621         return NOTIFY_OK;
7622 }
7623
7624 void __init sched_init_smp(void)
7625 {
7626         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7627
7628         walt_init_cpu_efficiency();
7629         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7630         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7631
7632         sched_init_numa();
7633
7634         /*
7635          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7636          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7637          * happen.
7638          */
7639         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7640         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7641         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7642         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7643                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7644         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7645
7646         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7647         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7648         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7649
7650         init_hrtick();
7651
7652         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7653         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7654                 BUG();
7655         sched_init_granularity();
7656         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7657
7658         init_sched_rt_class();
7659         init_sched_dl_class();
7660 }
7661 #else
7662 void __init sched_init_smp(void)
7663 {
7664         sched_init_granularity();
7665 }
7666 #endif /* CONFIG_SMP */
7667
7668 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7669 {
7670         return in_lock_functions(addr) ||
7671                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7672                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7673 }
7674
7675 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7676 /*
7677  * Default task group.
7678  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7679  */
7680 struct task_group root_task_group;
7681 LIST_HEAD(task_groups);
7682 #endif
7683
7684 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7685
7686 void __init sched_init(void)
7687 {
7688         int i, j;
7689         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7690
7691 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7692         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7693 #endif
7694 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7695         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7696 #endif
7697         if (alloc_size) {
7698                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7699
7700 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7701                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7702                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7703
7704                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7705                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7706
7707 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7708 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7709                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7710                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7711
7712                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7713                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7714
7715 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7716         }
7717 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7718         for_each_possible_cpu(i) {
7719                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7720                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7721         }
7722 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7723
7724         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7725                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7726         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7727                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7728
7729 #ifdef CONFIG_SMP
7730         init_defrootdomain();
7731 #endif
7732
7733 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7734         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7735                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7736 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7737
7738 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7739         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7740         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7741         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7742         autogroup_init(&init_task);
7743
7744 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7745
7746         for_each_possible_cpu(i) {
7747                 struct rq *rq;
7748
7749                 rq = cpu_rq(i);
7750                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7751                 rq->nr_running = 0;
7752                 rq->calc_load_active = 0;
7753                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7754                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7755                 init_rt_rq(&rq->rt);
7756                 init_dl_rq(&rq->dl);
7757 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7758                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7759                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7760                 /*
7761                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7762                  *
7763                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7764                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7765                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7766                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7767                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7768                  * (se->load.weight).
7769                  *
7770                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7771                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7772                  * then A0's share of the cpu resource is:
7773                  *
7774                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7775                  *
7776                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7777                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7778                  */
7779                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7780                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7781 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7782
7783                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7784 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7785                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7786 #endif
7787
7788                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7789                         rq->cpu_load[j] = 0;
7790
7791                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7792
7793 #ifdef CONFIG_SMP
7794                 rq->sd = NULL;
7795                 rq->rd = NULL;
7796                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7797                 rq->balance_callback = NULL;
7798                 rq->active_balance = 0;
7799                 rq->next_balance = jiffies;
7800                 rq->push_cpu = 0;
7801                 rq->cpu = i;
7802                 rq->online = 0;
7803                 rq->idle_stamp = 0;
7804                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7805                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7806 #ifdef CONFIG_SCHED_WALT
7807                 rq->cur_irqload = 0;
7808                 rq->avg_irqload = 0;
7809                 rq->irqload_ts = 0;
7810 #endif
7811
7812                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7813
7814                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7815 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7816                 rq->nohz_flags = 0;
7817 #endif
7818 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7819                 rq->last_sched_tick = 0;
7820 #endif
7821 #endif
7822                 init_rq_hrtick(rq);
7823                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7824         }
7825
7826         set_load_weight(&init_task);
7827
7828 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7829         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7830 #endif
7831
7832         /*
7833          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7834          */
7835         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7836         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7837
7838         /*
7839          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7840          */
7841         current->sched_class = &fair_sched_class;
7842
7843         /*
7844          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7845          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7846          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7847          * when this runqueue becomes "idle".
7848          */
7849         init_idle(current, smp_processor_id());
7850
7851         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7852
7853 #ifdef CONFIG_SMP
7854         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7855         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7856         if (cpu_isolated_map == NULL)
7857                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7858         idle_thread_set_boot_cpu();
7859         set_cpu_rq_start_time();
7860 #endif
7861         init_sched_fair_class();
7862
7863         scheduler_running = 1;
7864 }
7865
7866 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7867 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7868 {
7869         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7870
7871         return (nested == preempt_offset);
7872 }
7873
7874 static int __might_sleep_init_called;
7875 int __init __might_sleep_init(void)
7876 {
7877         __might_sleep_init_called = 1;
7878         return 0;
7879 }
7880 early_initcall(__might_sleep_init);
7881
7882 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7883 {
7884         /*
7885          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7886          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7887          * otherwise we will destroy state.
7888          */
7889         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7890                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7891                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7892                         current->state,
7893                         (void *)current->task_state_change,
7894                         (void *)current->task_state_change);
7895
7896         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7897 }
7898 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7899
7900 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7901 {
7902         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7903
7904         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7905         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7906              !is_idle_task(current)) || oops_in_progress)
7907                 return;
7908         if (system_state != SYSTEM_RUNNING &&
7909             (!__might_sleep_init_called || system_state != SYSTEM_BOOTING))
7910                 return;
7911         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7912                 return;
7913         prev_jiffy = jiffies;
7914
7915         printk(KERN_ERR
7916                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7917                         file, line);
7918         printk(KERN_ERR
7919                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7920                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7921                         current->pid, current->comm);
7922
7923         if (task_stack_end_corrupted(current))
7924                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7925
7926         debug_show_held_locks(current);
7927         if (irqs_disabled())
7928                 print_irqtrace_events(current);
7929 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7930         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7931                 pr_err("Preemption disabled at:");
7932                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7933                 pr_cont("\n");
7934         }
7935 #endif
7936         dump_stack();
7937 }
7938 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7939 #endif
7940
7941 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7942 void normalize_rt_tasks(void)
7943 {
7944         struct task_struct *g, *p;
7945         struct sched_attr attr = {
7946                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7947         };
7948
7949         read_lock(&tasklist_lock);
7950         for_each_process_thread(g, p) {
7951                 /*
7952                  * Only normalize user tasks:
7953                  */
7954                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7955                         continue;
7956
7957                 p->se.exec_start                = 0;
7958 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7959                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7960                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7961                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7962 #endif
7963
7964                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7965                         /*
7966                          * Renice negative nice level userspace
7967                          * tasks back to 0:
7968                          */
7969                         if (task_nice(p) < 0)
7970                                 set_user_nice(p, 0);
7971                         continue;
7972                 }
7973
7974                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7975         }
7976         read_unlock(&tasklist_lock);
7977 }
7978
7979 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7980
7981 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7982 /*
7983  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7984  *
7985  * They can only be called when the whole system has been
7986  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7987  * activity can take place. Using them for anything else would
7988  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7989  * under any other configuration.
7990  */
7991
7992 /**
7993  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7994  * @cpu: the processor in question.
7995  *
7996  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7997  *
7998  * Return: The current task for @cpu.
7999  */
8000 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8001 {
8002         return cpu_curr(cpu);
8003 }
8004
8005 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8006
8007 #ifdef CONFIG_IA64
8008 /**
8009  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8010  * @cpu: the processor in question.
8011  * @p: the task pointer to set.
8012  *
8013  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8014  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8015  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8016  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8017  * and caller must save the original value of the current task (see
8018  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8019  * re-starting the system.
8020  *
8021  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8022  */
8023 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8024 {
8025         cpu_curr(cpu) = p;
8026 }
8027
8028 #endif
8029
8030 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8031 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
8032 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
8033
8034 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
8035 {
8036         free_fair_sched_group(tg);
8037         free_rt_sched_group(tg);
8038         autogroup_free(tg);
8039         kfree(tg);
8040 }
8041
8042 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8043 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8044 {
8045         struct task_group *tg;
8046
8047         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8048         if (!tg)
8049                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8050
8051         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8052                 goto err;
8053
8054         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8055                 goto err;
8056
8057         return tg;
8058
8059 err:
8060         sched_free_group(tg);
8061         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8062 }
8063
8064 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8065 {
8066         unsigned long flags;
8067
8068         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8069         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8070
8071         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8072
8073         tg->parent = parent;
8074         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8075         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8076         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8077 }
8078
8079 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8080 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8081 {
8082         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8083         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8084 }
8085
8086 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8087 {
8088         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8089         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
8090 }
8091
8092 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
8093 {
8094         unsigned long flags;
8095         int i;
8096
8097         /* end participation in shares distribution */
8098         for_each_possible_cpu(i)
8099                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8100
8101         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8102         list_del_rcu(&tg->list);
8103         list_del_rcu(&tg->siblings);
8104         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8105 }
8106
8107 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8108  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8109  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8110  *      reflect its new group.
8111  */
8112 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8113 {
8114         struct task_group *tg;
8115         int queued, running;
8116         unsigned long flags;
8117         struct rq *rq;
8118
8119         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8120
8121         running = task_current(rq, tsk);
8122         queued = task_on_rq_queued(tsk);
8123
8124         if (queued)
8125                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
8126         if (unlikely(running))
8127                 put_prev_task(rq, tsk);
8128
8129         /*
8130          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
8131          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
8132          * to prevent lockdep warnings.
8133          */
8134         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
8135                           struct task_group, css);
8136         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
8137         tsk->sched_task_group = tg;
8138
8139 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8140         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8141                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
8142         else
8143 #endif
8144                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8145
8146         if (unlikely(running))
8147                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8148         if (queued)
8149                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
8150
8151         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
8152 }
8153 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8154
8155 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8156 /*
8157  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8158  */
8159 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8160
8161 /* Must be called with tasklist_lock held */
8162 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8163 {
8164         struct task_struct *g, *p;
8165
8166         /*
8167          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
8168          */
8169         if (task_group_is_autogroup(tg))
8170                 return 0;
8171
8172         for_each_process_thread(g, p) {
8173                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
8174                         return 1;
8175         }
8176
8177         return 0;
8178 }
8179
8180 struct rt_schedulable_data {
8181         struct task_group *tg;
8182         u64 rt_period;
8183         u64 rt_runtime;
8184 };
8185
8186 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8187 {
8188         struct rt_schedulable_data *d = data;
8189         struct task_group *child;
8190         unsigned long total, sum = 0;
8191         u64 period, runtime;
8192
8193         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8194         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8195
8196         if (tg == d->tg) {
8197                 period = d->rt_period;
8198                 runtime = d->rt_runtime;
8199         }
8200
8201         /*
8202          * Cannot have more runtime than the period.
8203          */
8204         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8205                 return -EINVAL;
8206
8207         /*
8208          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8209          */
8210         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8211                 return -EBUSY;
8212
8213         total = to_ratio(period, runtime);
8214
8215         /*
8216          * Nobody can have more than the global setting allows.
8217          */
8218         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8219                 return -EINVAL;
8220
8221         /*
8222          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8223          */
8224         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8225                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8226                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8227
8228                 if (child == d->tg) {
8229                         period = d->rt_period;
8230                         runtime = d->rt_runtime;
8231                 }
8232
8233                 sum += to_ratio(period, runtime);
8234         }
8235
8236         if (sum > total)
8237                 return -EINVAL;
8238
8239         return 0;
8240 }
8241
8242 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8243 {
8244         int ret;
8245
8246         struct rt_schedulable_data data = {
8247                 .tg = tg,
8248                 .rt_period = period,
8249                 .rt_runtime = runtime,
8250         };
8251
8252         rcu_read_lock();
8253         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8254         rcu_read_unlock();
8255
8256         return ret;
8257 }
8258
8259 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8260                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8261 {
8262         int i, err = 0;
8263
8264         /*
8265          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
8266          * kernel creating (and or operating) RT threads.
8267          */
8268         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
8269                 return -EINVAL;
8270
8271         /* No period doesn't make any sense. */
8272         if (rt_period == 0)
8273                 return -EINVAL;
8274
8275         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8276         read_lock(&tasklist_lock);
8277         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8278         if (err)
8279                 goto unlock;
8280
8281         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8282         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8283         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8284
8285         for_each_possible_cpu(i) {
8286                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8287
8288                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8289                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8290                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8291         }
8292         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8293 unlock:
8294         read_unlock(&tasklist_lock);
8295         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8296
8297         return err;
8298 }
8299
8300 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8301 {
8302         u64 rt_runtime, rt_period;
8303
8304         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8305         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8306         if (rt_runtime_us < 0)
8307                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8308
8309         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8310 }
8311
8312 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8313 {
8314         u64 rt_runtime_us;
8315
8316         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8317                 return -1;
8318
8319         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8320         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8321         return rt_runtime_us;
8322 }
8323
8324 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8325 {
8326         u64 rt_runtime, rt_period;
8327
8328         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8329         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8330
8331         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8332 }
8333
8334 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8335 {
8336         u64 rt_period_us;
8337
8338         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8339         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8340         return rt_period_us;
8341 }
8342 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8343
8344 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8345 static int sched_rt_global_constraints(void)
8346 {
8347         int ret = 0;
8348
8349         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8350         read_lock(&tasklist_lock);
8351         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8352         read_unlock(&tasklist_lock);
8353         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8354
8355         return ret;
8356 }
8357
8358 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8359 {
8360         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8361         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8362                 return 0;
8363
8364         return 1;
8365 }
8366
8367 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8368 static int sched_rt_global_constraints(void)
8369 {
8370         unsigned long flags;
8371         int i, ret = 0;
8372
8373         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8374         for_each_possible_cpu(i) {
8375                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8376
8377                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8378                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8379                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8380         }
8381         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8382
8383         return ret;
8384 }
8385 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8386
8387 static int sched_dl_global_validate(void)
8388 {
8389         u64 runtime = global_rt_runtime();
8390         u64 period = global_rt_period();
8391         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8392         struct dl_bw *dl_b;
8393         int cpu, ret = 0;
8394         unsigned long flags;
8395
8396         /*
8397          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8398          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8399          * any of the root_domains.
8400          *
8401          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8402          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8403          * solutions is welcome!
8404          */
8405         for_each_possible_cpu(cpu) {
8406                 rcu_read_lock_sched();
8407                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8408
8409                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8410                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8411                         ret = -EBUSY;
8412                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8413
8414                 rcu_read_unlock_sched();
8415
8416                 if (ret)
8417                         break;
8418         }
8419
8420         return ret;
8421 }
8422
8423 static void sched_dl_do_global(void)
8424 {
8425         u64 new_bw = -1;
8426         struct dl_bw *dl_b;
8427         int cpu;
8428         unsigned long flags;
8429
8430         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8431         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8432
8433         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8434                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8435
8436         /*
8437          * FIXME: As above...
8438          */
8439         for_each_possible_cpu(cpu) {
8440                 rcu_read_lock_sched();
8441                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8442
8443                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8444                 dl_b->bw = new_bw;
8445                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8446
8447                 rcu_read_unlock_sched();
8448         }
8449 }
8450
8451 static int sched_rt_global_validate(void)
8452 {
8453         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8454                 return -EINVAL;
8455
8456         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8457                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8458                 return -EINVAL;
8459
8460         return 0;
8461 }
8462
8463 static void sched_rt_do_global(void)
8464 {
8465         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8466         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8467 }
8468
8469 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8470                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8471                 loff_t *ppos)
8472 {
8473         int old_period, old_runtime;
8474         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8475         int ret;
8476
8477         mutex_lock(&mutex);
8478         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8479         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8480
8481         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8482
8483         if (!ret && write) {
8484                 ret = sched_rt_global_validate();
8485                 if (ret)
8486                         goto undo;
8487
8488                 ret = sched_dl_global_validate();
8489                 if (ret)
8490                         goto undo;
8491
8492                 ret = sched_rt_global_constraints();
8493                 if (ret)
8494                         goto undo;
8495
8496                 sched_rt_do_global();
8497                 sched_dl_do_global();
8498         }
8499         if (0) {
8500 undo:
8501                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8502                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8503         }
8504         mutex_unlock(&mutex);
8505
8506         return ret;
8507 }
8508
8509 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8510                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8511                 loff_t *ppos)
8512 {
8513         int ret;
8514         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8515
8516         mutex_lock(&mutex);
8517         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8518         /* make sure that internally we keep jiffies */
8519         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8520         if (!ret && write) {
8521                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8522                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8523         }
8524         mutex_unlock(&mutex);
8525         return ret;
8526 }
8527
8528 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8529
8530 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8531 {
8532         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8533 }
8534
8535 static struct cgroup_subsys_state *
8536 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8537 {
8538         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8539         struct task_group *tg;
8540
8541         if (!parent) {
8542                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8543                 return &root_task_group.css;
8544         }
8545
8546         tg = sched_create_group(parent);
8547         if (IS_ERR(tg))
8548                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8549
8550         sched_online_group(tg, parent);
8551
8552         return &tg->css;
8553 }
8554
8555 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8556 {
8557         struct task_group *tg = css_tg(css);
8558
8559         sched_offline_group(tg);
8560 }
8561
8562 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8563 {
8564         struct task_group *tg = css_tg(css);
8565
8566         /*
8567          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8568          */
8569         sched_free_group(tg);
8570 }
8571
8572 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8573 {
8574         sched_move_task(task);
8575 }
8576
8577 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8578 {
8579         struct task_struct *task;
8580         struct cgroup_subsys_state *css;
8581
8582         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8583 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8584                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8585                         return -EINVAL;
8586 #else
8587                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8588                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8589                         return -EINVAL;
8590 #endif
8591         }
8592         return 0;
8593 }
8594
8595 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8596 {
8597         struct task_struct *task;
8598         struct cgroup_subsys_state *css;
8599
8600         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8601                 sched_move_task(task);
8602 }
8603
8604 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8605 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8606                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8607 {
8608         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8609 }
8610
8611 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8612                                struct cftype *cft)
8613 {
8614         struct task_group *tg = css_tg(css);
8615
8616         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8617 }
8618
8619 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8620 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8621
8622 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8623 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8624
8625 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8626
8627 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8628 {
8629         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8630         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8631
8632         if (tg == &root_task_group)
8633                 return -EINVAL;
8634
8635         /*
8636          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8637          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8638          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8639          */
8640         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8641                 return -EINVAL;
8642
8643         /*
8644          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8645          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8646          * feasibility.
8647          */
8648         if (period > max_cfs_quota_period)
8649                 return -EINVAL;
8650
8651         /*
8652          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8653          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8654          */
8655         get_online_cpus();
8656         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8657         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8658         if (ret)
8659                 goto out_unlock;
8660
8661         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8662         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8663         /*
8664          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8665          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8666          */
8667         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8668                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8669         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8670         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8671         cfs_b->quota = quota;
8672
8673         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8674         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8675         if (runtime_enabled)
8676                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8677         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8678
8679         for_each_online_cpu(i) {
8680                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8681                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8682
8683                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8684                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8685                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8686
8687                 if (cfs_rq->throttled)
8688                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8689                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8690         }
8691         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8692                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8693 out_unlock:
8694         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8695         put_online_cpus();
8696
8697         return ret;
8698 }
8699
8700 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8701 {
8702         u64 quota, period;
8703
8704         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8705         if (cfs_quota_us < 0)
8706                 quota = RUNTIME_INF;
8707         else
8708                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8709
8710         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8711 }
8712
8713 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8714 {
8715         u64 quota_us;
8716
8717         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8718                 return -1;
8719
8720         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8721         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8722
8723         return quota_us;
8724 }
8725
8726 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8727 {
8728         u64 quota, period;
8729
8730         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8731         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8732
8733         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8734 }
8735
8736 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8737 {
8738         u64 cfs_period_us;
8739
8740         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8741         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8742
8743         return cfs_period_us;
8744 }
8745
8746 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8747                                   struct cftype *cft)
8748 {
8749         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8750 }
8751
8752 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8753                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8754 {
8755         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8756 }
8757
8758 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8759                                    struct cftype *cft)
8760 {
8761         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8762 }
8763
8764 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8765                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8766 {
8767         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8768 }
8769
8770 struct cfs_schedulable_data {
8771         struct task_group *tg;
8772         u64 period, quota;
8773 };
8774
8775 /*
8776  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8777  * note: units are usecs
8778  */
8779 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8780                                struct cfs_schedulable_data *d)
8781 {
8782         u64 quota, period;
8783
8784         if (tg == d->tg) {
8785                 period = d->period;
8786                 quota = d->quota;
8787         } else {
8788                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8789                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8790         }
8791
8792         /* note: these should typically be equivalent */
8793         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8794                 return RUNTIME_INF;
8795
8796         return to_ratio(period, quota);
8797 }
8798
8799 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8800 {
8801         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8802         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8803         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8804
8805         if (!tg->parent) {
8806                 quota = RUNTIME_INF;
8807         } else {
8808                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8809
8810                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8811                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8812
8813                 /*
8814                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8815                  * limit is set
8816                  */
8817                 if (quota == RUNTIME_INF)
8818                         quota = parent_quota;
8819                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8820                         return -EINVAL;
8821         }
8822         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8823
8824         return 0;
8825 }
8826
8827 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8828 {
8829         int ret;
8830         struct cfs_schedulable_data data = {
8831                 .tg = tg,
8832                 .period = period,
8833                 .quota = quota,
8834         };
8835
8836         if (quota != RUNTIME_INF) {
8837                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8838                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8839         }
8840
8841         rcu_read_lock();
8842         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8843         rcu_read_unlock();
8844
8845         return ret;
8846 }
8847
8848 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8849 {
8850         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8851         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8852
8853         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8854         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8855         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8856
8857         return 0;
8858 }
8859 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8860 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8861
8862 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8863 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8864                                 struct cftype *cft, s64 val)
8865 {
8866         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8867 }
8868
8869 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8870                                struct cftype *cft)
8871 {
8872         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8873 }
8874
8875 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8876                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8877 {
8878         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8879 }
8880
8881 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8882                                    struct cftype *cft)
8883 {
8884         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8885 }
8886 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8887
8888 static struct cftype cpu_files[] = {
8889 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8890         {
8891                 .name = "shares",
8892                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8893                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8894         },
8895 #endif
8896 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8897         {
8898                 .name = "cfs_quota_us",
8899                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8900                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8901         },
8902         {
8903                 .name = "cfs_period_us",
8904                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8905                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8906         },
8907         {
8908                 .name = "stat",
8909                 .seq_show = cpu_stats_show,
8910         },
8911 #endif
8912 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8913         {
8914                 .name = "rt_runtime_us",
8915                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8916                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8917         },
8918         {
8919                 .name = "rt_period_us",
8920                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8921                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8922         },
8923 #endif
8924         { }     /* terminate */
8925 };
8926
8927 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8928         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8929         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8930         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8931         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8932         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8933         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8934         .allow_attach   = subsys_cgroup_allow_attach,
8935         .legacy_cftypes = cpu_files,
8936         .early_init     = 1,
8937 };
8938
8939 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8940
8941 void dump_cpu_task(int cpu)
8942 {
8943         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8944         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8945 }