FIXUP: sched/tune: fix accounting for runnable tasks
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         static_key_disable(&sched_feat_keys[i]);
168 }
169
170 static void sched_feat_enable(int i)
171 {
172         static_key_enable(&sched_feat_keys[i]);
173 }
174 #else
175 static void sched_feat_disable(int i) { };
176 static void sched_feat_enable(int i) { };
177 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
178
179 static int sched_feat_set(char *cmp)
180 {
181         int i;
182         int neg = 0;
183
184         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
185                 neg = 1;
186                 cmp += 3;
187         }
188
189         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
190                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
191                         if (neg) {
192                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
193                                 sched_feat_disable(i);
194                         } else {
195                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
196                                 sched_feat_enable(i);
197                         }
198                         break;
199                 }
200         }
201
202         return i;
203 }
204
205 static ssize_t
206 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
207                 size_t cnt, loff_t *ppos)
208 {
209         char buf[64];
210         char *cmp;
211         int i;
212         struct inode *inode;
213
214         if (cnt > 63)
215                 cnt = 63;
216
217         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
218                 return -EFAULT;
219
220         buf[cnt] = 0;
221         cmp = strstrip(buf);
222
223         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
224         inode = file_inode(filp);
225         mutex_lock(&inode->i_mutex);
226         i = sched_feat_set(cmp);
227         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
228         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
229                 return -EINVAL;
230
231         *ppos += cnt;
232
233         return cnt;
234 }
235
236 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
237 {
238         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
239 }
240
241 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
242         .open           = sched_feat_open,
243         .write          = sched_feat_write,
244         .read           = seq_read,
245         .llseek         = seq_lseek,
246         .release        = single_release,
247 };
248
249 static __init int sched_init_debug(void)
250 {
251         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
252                         &sched_feat_fops);
253
254         return 0;
255 }
256 late_initcall(sched_init_debug);
257 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
258
259 /*
260  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
261  * Limited because this is done with IRQs disabled.
262  */
263 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
264
265 /*
266  * period over which we average the RT time consumption, measured
267  * in ms.
268  *
269  * default: 1s
270  */
271 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
272
273 /*
274  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
275  * default: 1s
276  */
277 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
278
279 __read_mostly int scheduler_running;
280
281 /*
282  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
283  * default: 0.95s
284  */
285 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
286
287 /* cpus with isolated domains */
288 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
289
290 struct rq *
291 lock_rq_of(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
292 {
293         return task_rq_lock(p, flags);
294 }
295
296 void
297 unlock_rq_of(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
298 {
299         task_rq_unlock(rq, p, flags);
300 }
301
302 /*
303  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
304  */
305 static struct rq *this_rq_lock(void)
306         __acquires(rq->lock)
307 {
308         struct rq *rq;
309
310         local_irq_disable();
311         rq = this_rq();
312         raw_spin_lock(&rq->lock);
313
314         return rq;
315 }
316
317 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
318 /*
319  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
320  */
321
322 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
323 {
324         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
325                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
326 }
327
328 /*
329  * High-resolution timer tick.
330  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
331  */
332 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
333 {
334         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
335
336         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
337
338         raw_spin_lock(&rq->lock);
339         update_rq_clock(rq);
340         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
341         raw_spin_unlock(&rq->lock);
342
343         return HRTIMER_NORESTART;
344 }
345
346 #ifdef CONFIG_SMP
347
348 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
349 {
350         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
351
352         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
353 }
354
355 /*
356  * called from hardirq (IPI) context
357  */
358 static void __hrtick_start(void *arg)
359 {
360         struct rq *rq = arg;
361
362         raw_spin_lock(&rq->lock);
363         __hrtick_restart(rq);
364         rq->hrtick_csd_pending = 0;
365         raw_spin_unlock(&rq->lock);
366 }
367
368 /*
369  * Called to set the hrtick timer state.
370  *
371  * called with rq->lock held and irqs disabled
372  */
373 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
374 {
375         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
376         ktime_t time;
377         s64 delta;
378
379         /*
380          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
381          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
382          */
383         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
384         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
385
386         hrtimer_set_expires(timer, time);
387
388         if (rq == this_rq()) {
389                 __hrtick_restart(rq);
390         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
391                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
392                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
393         }
394 }
395
396 static int
397 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
398 {
399         int cpu = (int)(long)hcpu;
400
401         switch (action) {
402         case CPU_UP_CANCELED:
403         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
404         case CPU_DOWN_PREPARE:
405         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
406         case CPU_DEAD:
407         case CPU_DEAD_FROZEN:
408                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
409                 return NOTIFY_OK;
410         }
411
412         return NOTIFY_DONE;
413 }
414
415 static __init void init_hrtick(void)
416 {
417         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
418 }
419 #else
420 /*
421  * Called to set the hrtick timer state.
422  *
423  * called with rq->lock held and irqs disabled
424  */
425 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
426 {
427         /*
428          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
429          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
430          */
431         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
432         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
433                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
434 }
435
436 static inline void init_hrtick(void)
437 {
438 }
439 #endif /* CONFIG_SMP */
440
441 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
442 {
443 #ifdef CONFIG_SMP
444         rq->hrtick_csd_pending = 0;
445
446         rq->hrtick_csd.flags = 0;
447         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
448         rq->hrtick_csd.info = rq;
449 #endif
450
451         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
452         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
453 }
454 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
455 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
456 {
457 }
458
459 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
460 {
461 }
462
463 static inline void init_hrtick(void)
464 {
465 }
466 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
467
468 /*
469  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
470  */
471 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
472 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
473         for (;;) {                                                      \
474                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
475                 if (__old == __val)                                     \
476                         break;                                          \
477                 __val = __old;                                          \
478         }                                                               \
479         __old;                                                          \
480 })
481
482 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
483 /*
484  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
485  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
486  * spurious IPIs.
487  */
488 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
489 {
490         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
491         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
492 }
493
494 /*
495  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
496  *
497  * If this returns true, then the idle task promises to call
498  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
499  */
500 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
501 {
502         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
503         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
504
505         for (;;) {
506                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
507                         return false;
508                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
509                         return true;
510                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
511                 if (old == val)
512                         break;
513                 val = old;
514         }
515         return true;
516 }
517
518 #else
519 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
520 {
521         set_tsk_need_resched(p);
522         return true;
523 }
524
525 #ifdef CONFIG_SMP
526 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
527 {
528         return false;
529 }
530 #endif
531 #endif
532
533 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
534 {
535         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
536
537         /*
538          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
539          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
540          * wakeup due to that.
541          *
542          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
543          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
544          */
545         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
546                 return;
547
548         get_task_struct(task);
549
550         /*
551          * The head is context local, there can be no concurrency.
552          */
553         *head->lastp = node;
554         head->lastp = &node->next;
555 }
556
557 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
558 {
559         struct wake_q_node *node = head->first;
560
561         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
562                 struct task_struct *task;
563
564                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
565                 BUG_ON(!task);
566                 /* task can safely be re-inserted now */
567                 node = node->next;
568                 task->wake_q.next = NULL;
569
570                 /*
571                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
572                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
573                  */
574                 wake_up_process(task);
575                 put_task_struct(task);
576         }
577 }
578
579 /*
580  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
581  *
582  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
583  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
584  * the target CPU.
585  */
586 void resched_curr(struct rq *rq)
587 {
588         struct task_struct *curr = rq->curr;
589         int cpu;
590
591         lockdep_assert_held(&rq->lock);
592
593         if (test_tsk_need_resched(curr))
594                 return;
595
596         cpu = cpu_of(rq);
597
598         if (cpu == smp_processor_id()) {
599                 set_tsk_need_resched(curr);
600                 set_preempt_need_resched();
601                 return;
602         }
603
604         if (set_nr_and_not_polling(curr))
605                 smp_send_reschedule(cpu);
606         else
607                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
608 }
609
610 void resched_cpu(int cpu)
611 {
612         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
613         unsigned long flags;
614
615         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
616                 return;
617         resched_curr(rq);
618         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
619 }
620
621 #ifdef CONFIG_SMP
622 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
623 /*
624  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
625  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
626  *
627  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
628  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
629  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
630  */
631 int get_nohz_timer_target(void)
632 {
633         int i, cpu = smp_processor_id();
634         struct sched_domain *sd;
635
636         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
637                 return cpu;
638
639         rcu_read_lock();
640         for_each_domain(cpu, sd) {
641                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
642                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
643                                 cpu = i;
644                                 goto unlock;
645                         }
646                 }
647         }
648
649         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
650                 cpu = housekeeping_any_cpu();
651 unlock:
652         rcu_read_unlock();
653         return cpu;
654 }
655 /*
656  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
657  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
658  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
659  * idle system the next event might even be infinite time into the
660  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
661  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
662  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
663  * wheel for the next timer event.
664  */
665 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
666 {
667         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
668
669         if (cpu == smp_processor_id())
670                 return;
671
672         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
673                 smp_send_reschedule(cpu);
674         else
675                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
676 }
677
678 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
679 {
680         /*
681          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
682          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
683          * If needed we can still optimize that later with an
684          * empty IRQ.
685          */
686         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
687                 if (cpu != smp_processor_id() ||
688                     tick_nohz_tick_stopped())
689                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
690                 return true;
691         }
692
693         return false;
694 }
695
696 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
697 {
698         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
699                 wake_up_idle_cpu(cpu);
700 }
701
702 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
703 {
704         int cpu = smp_processor_id();
705
706         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
707                 return false;
708
709         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
710                 return true;
711
712         /*
713          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
714          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
715          */
716         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
717         return false;
718 }
719
720 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
721
722 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
723 {
724         return false;
725 }
726
727 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
728
729 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
730 bool sched_can_stop_tick(void)
731 {
732         /*
733          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
734          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
735          */
736         if (current->policy == SCHED_FIFO)
737                 return true;
738
739         /*
740          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
741          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
742          */
743         if (current->policy == SCHED_RR) {
744                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
745
746                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
747         }
748
749         /*
750          * More than one running task need preemption.
751          * nr_running update is assumed to be visible
752          * after IPI is sent from wakers.
753          */
754         if (this_rq()->nr_running > 1)
755                 return false;
756
757         return true;
758 }
759 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
760
761 void sched_avg_update(struct rq *rq)
762 {
763         s64 period = sched_avg_period();
764
765         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
766                 /*
767                  * Inline assembly required to prevent the compiler
768                  * optimising this loop into a divmod call.
769                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
770                  */
771                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
772                 rq->age_stamp += period;
773                 rq->rt_avg /= 2;
774         }
775 }
776
777 #endif /* CONFIG_SMP */
778
779 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
780                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
781 /*
782  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
783  * node and @up when leaving it for the final time.
784  *
785  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
786  */
787 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
788                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
789 {
790         struct task_group *parent, *child;
791         int ret;
792
793         parent = from;
794
795 down:
796         ret = (*down)(parent, data);
797         if (ret)
798                 goto out;
799         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
800                 parent = child;
801                 goto down;
802
803 up:
804                 continue;
805         }
806         ret = (*up)(parent, data);
807         if (ret || parent == from)
808                 goto out;
809
810         child = parent;
811         parent = parent->parent;
812         if (parent)
813                 goto up;
814 out:
815         return ret;
816 }
817
818 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
819 {
820         return 0;
821 }
822 #endif
823
824 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
825 {
826         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
827         struct load_weight *load = &p->se.load;
828
829         /*
830          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
831          */
832         if (idle_policy(p->policy)) {
833                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
834                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
835                 return;
836         }
837
838         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
839         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
840 }
841
842 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
843 {
844         update_rq_clock(rq);
845         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
846                 sched_info_queued(rq, p);
847         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
848 }
849
850 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
851 {
852         update_rq_clock(rq);
853         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
854                 sched_info_dequeued(rq, p);
855         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
856 }
857
858 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
859 {
860         if (task_contributes_to_load(p))
861                 rq->nr_uninterruptible--;
862
863         enqueue_task(rq, p, flags);
864 }
865
866 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
867 {
868         if (task_contributes_to_load(p))
869                 rq->nr_uninterruptible++;
870
871         dequeue_task(rq, p, flags);
872 }
873
874 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
875 {
876 /*
877  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
878  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
879  */
880 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
881         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
882 #endif
883 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
884         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
885
886         /*
887          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
888          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
889          * {soft,}irq region.
890          *
891          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
892          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
893          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
894          * monotonic.
895          *
896          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
897          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
898          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
899          * atomic ops.
900          */
901         if (irq_delta > delta)
902                 irq_delta = delta;
903
904         rq->prev_irq_time += irq_delta;
905         delta -= irq_delta;
906 #endif
907 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
908         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
909                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
910                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
911
912                 if (unlikely(steal > delta))
913                         steal = delta;
914
915                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
916                 delta -= steal;
917         }
918 #endif
919
920         rq->clock_task += delta;
921
922 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
923         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
924                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
925 #endif
926 }
927
928 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
929 {
930         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
931         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
932
933         if (stop) {
934                 /*
935                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
936                  * userspace knows about and won't get confused about.
937                  *
938                  * Also, it will make PI more or less work without too
939                  * much confusion -- but then, stop work should not
940                  * rely on PI working anyway.
941                  */
942                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
943
944                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
945         }
946
947         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
948
949         if (old_stop) {
950                 /*
951                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
952                  * it can die in pieces.
953                  */
954                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
955         }
956 }
957
958 /*
959  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
960  */
961 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
962 {
963         return p->static_prio;
964 }
965
966 /*
967  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
968  * without taking RT-inheritance into account. Might be
969  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
970  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
971  * estimator recalculates.
972  */
973 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
974 {
975         int prio;
976
977         if (task_has_dl_policy(p))
978                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
979         else if (task_has_rt_policy(p))
980                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
981         else
982                 prio = __normal_prio(p);
983         return prio;
984 }
985
986 /*
987  * Calculate the current priority, i.e. the priority
988  * taken into account by the scheduler. This value might
989  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
990  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
991  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
992  */
993 static int effective_prio(struct task_struct *p)
994 {
995         p->normal_prio = normal_prio(p);
996         /*
997          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
998          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
999          * to the normal priority:
1000          */
1001         if (!rt_prio(p->prio))
1002                 return p->normal_prio;
1003         return p->prio;
1004 }
1005
1006 /**
1007  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1008  * @p: the task in question.
1009  *
1010  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1011  */
1012 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1013 {
1014         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1015 }
1016
1017 /*
1018  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1019  * use the balance_callback list if you want balancing.
1020  *
1021  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1022  * balance_callback().
1023  */
1024 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1025                                        const struct sched_class *prev_class,
1026                                        int oldprio)
1027 {
1028         if (prev_class != p->sched_class) {
1029                 if (prev_class->switched_from)
1030                         prev_class->switched_from(rq, p);
1031
1032                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1033         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1034                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1035 }
1036
1037 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1038 {
1039         const struct sched_class *class;
1040
1041         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1042                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1043         } else {
1044                 for_each_class(class) {
1045                         if (class == rq->curr->sched_class)
1046                                 break;
1047                         if (class == p->sched_class) {
1048                                 resched_curr(rq);
1049                                 break;
1050                         }
1051                 }
1052         }
1053
1054         /*
1055          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1056          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1057          */
1058         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1059                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1060 }
1061
1062 #ifdef CONFIG_SMP
1063 /*
1064  * This is how migration works:
1065  *
1066  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1067  *    stop_one_cpu().
1068  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1069  *    off the CPU)
1070  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1071  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1072  *    it and puts it into the right queue.
1073  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1074  *    is done.
1075  */
1076
1077 /*
1078  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1079  *
1080  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1081  */
1082 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1083 {
1084         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1085
1086         dequeue_task(rq, p, 0);
1087         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1088         set_task_cpu(p, new_cpu);
1089         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1090
1091         rq = cpu_rq(new_cpu);
1092
1093         raw_spin_lock(&rq->lock);
1094         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1095         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1096         enqueue_task(rq, p, 0);
1097         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1098
1099         return rq;
1100 }
1101
1102 struct migration_arg {
1103         struct task_struct *task;
1104         int dest_cpu;
1105 };
1106
1107 /*
1108  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1109  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1110  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1111  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1112  *
1113  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1114  * as the task is no longer on this CPU.
1115  */
1116 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1117 {
1118         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1119                 return rq;
1120
1121         /* Affinity changed (again). */
1122         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1123                 return rq;
1124
1125         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1126
1127         return rq;
1128 }
1129
1130 /*
1131  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1132  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1133  * 'pushing' onto another runqueue.
1134  */
1135 static int migration_cpu_stop(void *data)
1136 {
1137         struct migration_arg *arg = data;
1138         struct task_struct *p = arg->task;
1139         struct rq *rq = this_rq();
1140
1141         /*
1142          * The original target cpu might have gone down and we might
1143          * be on another cpu but it doesn't matter.
1144          */
1145         local_irq_disable();
1146         /*
1147          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1148          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1149          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1150          */
1151         sched_ttwu_pending();
1152
1153         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1154         raw_spin_lock(&rq->lock);
1155         /*
1156          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1157          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1158          * we're holding p->pi_lock.
1159          */
1160         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1161                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1162         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1163         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1164
1165         local_irq_enable();
1166         return 0;
1167 }
1168
1169 /*
1170  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1171  * actually call this function.
1172  */
1173 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1174 {
1175         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1176         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1177 }
1178
1179 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1180 {
1181         struct rq *rq = task_rq(p);
1182         bool queued, running;
1183
1184         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1185
1186         queued = task_on_rq_queued(p);
1187         running = task_current(rq, p);
1188
1189         if (queued) {
1190                 /*
1191                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1192                  * holding rq->lock.
1193                  */
1194                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1195                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1196         }
1197         if (running)
1198                 put_prev_task(rq, p);
1199
1200         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1201
1202         if (running)
1203                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1204         if (queued)
1205                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1206 }
1207
1208 /*
1209  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1210  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1211  * is removed from the allowed bitmask.
1212  *
1213  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1214  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1215  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1216  */
1217 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1218                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1219 {
1220         unsigned long flags;
1221         struct rq *rq;
1222         unsigned int dest_cpu;
1223         int ret = 0;
1224
1225         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1226
1227         /*
1228          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1229          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1230          */
1231         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1232                 ret = -EINVAL;
1233                 goto out;
1234         }
1235
1236         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1237                 goto out;
1238
1239         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1240                 ret = -EINVAL;
1241                 goto out;
1242         }
1243
1244         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1245
1246         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1247         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1248                 goto out;
1249
1250         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1251         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1252                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1253                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1254                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1255                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1256                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1257                 return 0;
1258         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1259                 /*
1260                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1261                  * afterwards anyway.
1262                  */
1263                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1264                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1265                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1266         }
1267 out:
1268         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1269
1270         return ret;
1271 }
1272
1273 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1274 {
1275         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1276 }
1277 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1278
1279 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1280 {
1281 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1282         /*
1283          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1284          * ttwu() will sort out the placement.
1285          */
1286         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1287                         !p->on_rq);
1288
1289 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1290         /*
1291          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1292          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1293          *
1294          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1295          * see task_group().
1296          *
1297          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1298          * task_rq_lock().
1299          */
1300         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1301                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1302 #endif
1303 #endif
1304
1305         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1306
1307         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1308                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1309                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1310                 p->se.nr_migrations++;
1311                 perf_event_task_migrate(p);
1312         }
1313
1314         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1315 }
1316
1317 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1318 {
1319         if (task_on_rq_queued(p)) {
1320                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1321
1322                 src_rq = task_rq(p);
1323                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1324
1325                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1326                 set_task_cpu(p, cpu);
1327                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1328                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1329         } else {
1330                 /*
1331                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1332                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1333                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1334                  */
1335                 p->wake_cpu = cpu;
1336         }
1337 }
1338
1339 struct migration_swap_arg {
1340         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1341         int src_cpu, dst_cpu;
1342 };
1343
1344 static int migrate_swap_stop(void *data)
1345 {
1346         struct migration_swap_arg *arg = data;
1347         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1348         int ret = -EAGAIN;
1349
1350         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1351                 return -EAGAIN;
1352
1353         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1354         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1355
1356         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1357                         &arg->dst_task->pi_lock);
1358         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1359
1360         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1361                 goto unlock;
1362
1363         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1364                 goto unlock;
1365
1366         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1367                 goto unlock;
1368
1369         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1370                 goto unlock;
1371
1372         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1373         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1374
1375         ret = 0;
1376
1377 unlock:
1378         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1379         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1380         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1381
1382         return ret;
1383 }
1384
1385 /*
1386  * Cross migrate two tasks
1387  */
1388 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1389 {
1390         struct migration_swap_arg arg;
1391         int ret = -EINVAL;
1392
1393         arg = (struct migration_swap_arg){
1394                 .src_task = cur,
1395                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1396                 .dst_task = p,
1397                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1398         };
1399
1400         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1401                 goto out;
1402
1403         /*
1404          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1405          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1406          */
1407         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1408                 goto out;
1409
1410         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1411                 goto out;
1412
1413         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1414                 goto out;
1415
1416         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1417         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1418
1419 out:
1420         return ret;
1421 }
1422
1423 /*
1424  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1425  *
1426  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1427  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1428  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1429  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1430  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1431  * @p has remained unscheduled the whole time.
1432  *
1433  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1434  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1435  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1436  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1437  * waiting to become inactive.
1438  */
1439 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1440 {
1441         unsigned long flags;
1442         int running, queued;
1443         unsigned long ncsw;
1444         struct rq *rq;
1445
1446         for (;;) {
1447                 /*
1448                  * We do the initial early heuristics without holding
1449                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1450                  * the runqueue lock when things look like they will
1451                  * work out!
1452                  */
1453                 rq = task_rq(p);
1454
1455                 /*
1456                  * If the task is actively running on another CPU
1457                  * still, just relax and busy-wait without holding
1458                  * any locks.
1459                  *
1460                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1461                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1462                  * But we don't care, since "task_running()" will
1463                  * return false if the runqueue has changed and p
1464                  * is actually now running somewhere else!
1465                  */
1466                 while (task_running(rq, p)) {
1467                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1468                                 return 0;
1469                         cpu_relax();
1470                 }
1471
1472                 /*
1473                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1474                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1475                  * just go back and repeat.
1476                  */
1477                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1478                 trace_sched_wait_task(p);
1479                 running = task_running(rq, p);
1480                 queued = task_on_rq_queued(p);
1481                 ncsw = 0;
1482                 if (!match_state || p->state == match_state)
1483                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1484                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1485
1486                 /*
1487                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1488                  */
1489                 if (unlikely(!ncsw))
1490                         break;
1491
1492                 /*
1493                  * Was it really running after all now that we
1494                  * checked with the proper locks actually held?
1495                  *
1496                  * Oops. Go back and try again..
1497                  */
1498                 if (unlikely(running)) {
1499                         cpu_relax();
1500                         continue;
1501                 }
1502
1503                 /*
1504                  * It's not enough that it's not actively running,
1505                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1506                  * preempted!
1507                  *
1508                  * So if it was still runnable (but just not actively
1509                  * running right now), it's preempted, and we should
1510                  * yield - it could be a while.
1511                  */
1512                 if (unlikely(queued)) {
1513                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1514
1515                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1516                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1517                         continue;
1518                 }
1519
1520                 /*
1521                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1522                  * runnable, which means that it will never become
1523                  * running in the future either. We're all done!
1524                  */
1525                 break;
1526         }
1527
1528         return ncsw;
1529 }
1530
1531 /***
1532  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1533  * @p: the to-be-kicked thread
1534  *
1535  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1536  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1537  *
1538  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1539  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1540  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1541  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1542  * achieved as well.
1543  */
1544 void kick_process(struct task_struct *p)
1545 {
1546         int cpu;
1547
1548         preempt_disable();
1549         cpu = task_cpu(p);
1550         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1551                 smp_send_reschedule(cpu);
1552         preempt_enable();
1553 }
1554 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1555
1556 /*
1557  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1558  */
1559 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1560 {
1561         int nid = cpu_to_node(cpu);
1562         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1563         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1564         int dest_cpu;
1565
1566         /*
1567          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1568          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1569          * select the cpu on the other node.
1570          */
1571         if (nid != -1) {
1572                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1573
1574                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1575                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1576                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1577                                 continue;
1578                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1579                                 continue;
1580                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1581                                 return dest_cpu;
1582                 }
1583         }
1584
1585         for (;;) {
1586                 /* Any allowed, online CPU? */
1587                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1588                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1589                                 continue;
1590                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1591                                 continue;
1592                         goto out;
1593                 }
1594
1595                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1596                 switch (state) {
1597                 case cpuset:
1598                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1599                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1600                                 state = possible;
1601                                 break;
1602                         }
1603                         /* fall-through */
1604                 case possible:
1605                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1606                         state = fail;
1607                         break;
1608
1609                 case fail:
1610                         BUG();
1611                         break;
1612                 }
1613         }
1614
1615 out:
1616         if (state != cpuset) {
1617                 /*
1618                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1619                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1620                  * leave kernel.
1621                  */
1622                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1623                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1624                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1625                 }
1626         }
1627
1628         return dest_cpu;
1629 }
1630
1631 /*
1632  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1633  */
1634 static inline
1635 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1636 {
1637         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1638
1639         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1640                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1641
1642         /*
1643          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1644          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1645          * cpu.
1646          *
1647          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1648          *
1649          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1650          *   not worry about this generic constraint ]
1651          */
1652         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1653                      !cpu_online(cpu)))
1654                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1655
1656         return cpu;
1657 }
1658
1659 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1660 {
1661         s64 diff = sample - *avg;
1662         *avg += diff >> 3;
1663 }
1664
1665 #else
1666
1667 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1668                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1669 {
1670         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1671 }
1672
1673 #endif /* CONFIG_SMP */
1674
1675 static void
1676 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1677 {
1678 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1679         struct rq *rq = this_rq();
1680
1681 #ifdef CONFIG_SMP
1682         int this_cpu = smp_processor_id();
1683
1684         if (cpu == this_cpu) {
1685                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1686                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1687         } else {
1688                 struct sched_domain *sd;
1689
1690                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1691                 rcu_read_lock();
1692                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1693                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1694                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1695                                 break;
1696                         }
1697                 }
1698                 rcu_read_unlock();
1699         }
1700
1701         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1702                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1703
1704 #endif /* CONFIG_SMP */
1705
1706         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1707         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1708
1709         if (wake_flags & WF_SYNC)
1710                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1711
1712 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1713 }
1714
1715 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1716 {
1717         activate_task(rq, p, en_flags);
1718         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1719
1720         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1721         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1722                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1723 }
1724
1725 /*
1726  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1727  */
1728 static void
1729 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1730 {
1731         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1732         p->state = TASK_RUNNING;
1733         trace_sched_wakeup(p);
1734
1735 #ifdef CONFIG_SMP
1736         if (p->sched_class->task_woken) {
1737                 /*
1738                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1739                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1740                  */
1741                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1742                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1743                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1744         }
1745
1746         if (rq->idle_stamp) {
1747                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1748                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1749
1750                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1751
1752                 if (rq->avg_idle > max)
1753                         rq->avg_idle = max;
1754
1755                 rq->idle_stamp = 0;
1756         }
1757 #endif
1758 }
1759
1760 static void
1761 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1762 {
1763         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1764
1765 #ifdef CONFIG_SMP
1766         if (p->sched_contributes_to_load)
1767                 rq->nr_uninterruptible--;
1768 #endif
1769
1770         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1771         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1772 }
1773
1774 /*
1775  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1776  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1777  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1778  * the task is still ->on_rq.
1779  */
1780 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1781 {
1782         struct rq *rq;
1783         int ret = 0;
1784
1785         rq = __task_rq_lock(p);
1786         if (task_on_rq_queued(p)) {
1787                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1788                 update_rq_clock(rq);
1789                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1790                 ret = 1;
1791         }
1792         __task_rq_unlock(rq);
1793
1794         return ret;
1795 }
1796
1797 #ifdef CONFIG_SMP
1798 void sched_ttwu_pending(void)
1799 {
1800         struct rq *rq = this_rq();
1801         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1802         struct task_struct *p;
1803         unsigned long flags;
1804
1805         if (!llist)
1806                 return;
1807
1808         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1809         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1810
1811         while (llist) {
1812                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1813                 llist = llist_next(llist);
1814                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1815         }
1816
1817         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1818         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1819 }
1820
1821 void scheduler_ipi(void)
1822 {
1823         /*
1824          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1825          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1826          * this IPI.
1827          */
1828         preempt_fold_need_resched();
1829
1830         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1831                 return;
1832
1833         /*
1834          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1835          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1836          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1837          * we do call them.
1838          *
1839          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1840          * properly.
1841          *
1842          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1843          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1844          * somewhat pessimize the simple resched case.
1845          */
1846         irq_enter();
1847         sched_ttwu_pending();
1848
1849         /*
1850          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1851          */
1852         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1853                 this_rq()->idle_balance = 1;
1854                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1855         }
1856         irq_exit();
1857 }
1858
1859 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1860 {
1861         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1862
1863         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1864                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1865                         smp_send_reschedule(cpu);
1866                 else
1867                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1868         }
1869 }
1870
1871 void wake_up_if_idle(int cpu)
1872 {
1873         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1874         unsigned long flags;
1875
1876         rcu_read_lock();
1877
1878         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1879                 goto out;
1880
1881         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1882                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1883         } else {
1884                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1885                 if (is_idle_task(rq->curr))
1886                         smp_send_reschedule(cpu);
1887                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1888                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1889         }
1890
1891 out:
1892         rcu_read_unlock();
1893 }
1894
1895 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1896 {
1897         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1898 }
1899 #endif /* CONFIG_SMP */
1900
1901 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1902 {
1903         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1904
1905 #if defined(CONFIG_SMP)
1906         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1907                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1908                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1909                 return;
1910         }
1911 #endif
1912
1913         raw_spin_lock(&rq->lock);
1914         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1915         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1916         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1917         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1918 }
1919
1920 /**
1921  * try_to_wake_up - wake up a thread
1922  * @p: the thread to be awakened
1923  * @state: the mask of task states that can be woken
1924  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1925  *
1926  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1927  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1928  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1929  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1930  * runnable without the overhead of this.
1931  *
1932  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1933  * or @state didn't match @p's state.
1934  */
1935 static int
1936 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1937 {
1938         unsigned long flags;
1939         int cpu, success = 0;
1940
1941         /*
1942          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1943          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1944          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1945          * set_current_state() the waiting thread does.
1946          */
1947         smp_mb__before_spinlock();
1948         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1949         if (!(p->state & state))
1950                 goto out;
1951
1952         trace_sched_waking(p);
1953
1954         success = 1; /* we're going to change ->state */
1955         cpu = task_cpu(p);
1956
1957         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1958                 goto stat;
1959
1960 #ifdef CONFIG_SMP
1961         /*
1962          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1963          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1964          *
1965          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
1966          * from the runqueue.
1967          *
1968          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
1969          *      UNLOCK rq->lock
1970          *                      RMB
1971          *      LOCK   rq->lock
1972          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
1973          *
1974          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
1975          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
1976          * task, the second putting it to sleep.
1977          */
1978         smp_rmb();
1979
1980         /*
1981          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1982          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1983          */
1984         while (p->on_cpu)
1985                 cpu_relax();
1986         /*
1987          * Combined with the control dependency above, we have an effective
1988          * smp_load_acquire() without the need for full barriers.
1989          *
1990          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
1991          *
1992          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
1993          * their previous state and preserve Program Order.
1994          */
1995         smp_rmb();
1996
1997         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1998         p->state = TASK_WAKING;
1999
2000         if (p->sched_class->task_waking)
2001                 p->sched_class->task_waking(p);
2002
2003         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2004         if (task_cpu(p) != cpu) {
2005                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2006                 set_task_cpu(p, cpu);
2007         }
2008 #endif /* CONFIG_SMP */
2009
2010         ttwu_queue(p, cpu);
2011 stat:
2012         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2013 out:
2014         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2015
2016         return success;
2017 }
2018
2019 /**
2020  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2021  * @p: the thread to be awakened
2022  *
2023  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2024  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2025  * the current task.
2026  */
2027 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2028 {
2029         struct rq *rq = task_rq(p);
2030
2031         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2032             WARN_ON_ONCE(p == current))
2033                 return;
2034
2035         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2036
2037         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2038                 /*
2039                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2040                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2041                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2042                  * not yet picked a replacement task.
2043                  */
2044                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2045                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2046                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2047                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2048                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2049         }
2050
2051         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2052                 goto out;
2053
2054         trace_sched_waking(p);
2055
2056         if (!task_on_rq_queued(p))
2057                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2058
2059         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2060         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2061 out:
2062         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2063 }
2064
2065 /**
2066  * wake_up_process - Wake up a specific process
2067  * @p: The process to be woken up.
2068  *
2069  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2070  * processes.
2071  *
2072  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2073  *
2074  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2075  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2076  */
2077 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2078 {
2079         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2080 }
2081 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2082
2083 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2084 {
2085         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2086 }
2087
2088 /*
2089  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2090  */
2091 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2092 {
2093         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2094
2095         dl_se->dl_runtime = 0;
2096         dl_se->dl_deadline = 0;
2097         dl_se->dl_period = 0;
2098         dl_se->flags = 0;
2099         dl_se->dl_bw = 0;
2100
2101         dl_se->dl_throttled = 0;
2102         dl_se->dl_new = 1;
2103         dl_se->dl_yielded = 0;
2104 }
2105
2106 /*
2107  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2108  * p is forked by current.
2109  *
2110  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2111  */
2112 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2113 {
2114         p->on_rq                        = 0;
2115
2116         p->se.on_rq                     = 0;
2117         p->se.exec_start                = 0;
2118         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2119         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2120         p->se.nr_migrations             = 0;
2121         p->se.vruntime                  = 0;
2122         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2123
2124 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2125         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2126 #endif
2127
2128         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2129         init_dl_task_timer(&p->dl);
2130         __dl_clear_params(p);
2131
2132         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2133
2134 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2135         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2136 #endif
2137
2138 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2139         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2140                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2141                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2142         }
2143
2144         if (clone_flags & CLONE_VM)
2145                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2146         else
2147                 p->numa_preferred_nid = -1;
2148
2149         p->node_stamp = 0ULL;
2150         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2151         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2152         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2153         p->numa_faults = NULL;
2154         p->last_task_numa_placement = 0;
2155         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2156
2157         p->numa_group = NULL;
2158 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2159 }
2160
2161 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2162
2163 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2164
2165 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2166 {
2167         if (enabled)
2168                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2169         else
2170                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2171 }
2172
2173 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2174 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2175                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2176 {
2177         struct ctl_table t;
2178         int err;
2179         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2180
2181         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2182                 return -EPERM;
2183
2184         t = *table;
2185         t.data = &state;
2186         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2187         if (err < 0)
2188                 return err;
2189         if (write)
2190                 set_numabalancing_state(state);
2191         return err;
2192 }
2193 #endif
2194 #endif
2195
2196 /*
2197  * fork()/clone()-time setup:
2198  */
2199 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2200 {
2201         unsigned long flags;
2202         int cpu = get_cpu();
2203
2204         __sched_fork(clone_flags, p);
2205         /*
2206          * We mark the process as running here. This guarantees that
2207          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2208          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2209          */
2210         p->state = TASK_RUNNING;
2211
2212         /*
2213          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2214          */
2215         p->prio = current->normal_prio;
2216
2217         /*
2218          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2219          */
2220         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2221                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2222                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2223                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2224                         p->rt_priority = 0;
2225                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2226                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2227
2228                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2229                 set_load_weight(p);
2230
2231                 /*
2232                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2233                  * fulfilled its duty:
2234                  */
2235                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2236         }
2237
2238         if (dl_prio(p->prio)) {
2239                 put_cpu();
2240                 return -EAGAIN;
2241         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2242                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2243         } else {
2244                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2245         }
2246
2247         if (p->sched_class->task_fork)
2248                 p->sched_class->task_fork(p);
2249
2250         /*
2251          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2252          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2253          * is ran before sched_fork().
2254          *
2255          * Silence PROVE_RCU.
2256          */
2257         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2258         set_task_cpu(p, cpu);
2259         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2260
2261 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2262         if (likely(sched_info_on()))
2263                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2264 #endif
2265 #if defined(CONFIG_SMP)
2266         p->on_cpu = 0;
2267 #endif
2268         init_task_preempt_count(p);
2269 #ifdef CONFIG_SMP
2270         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2271         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2272 #endif
2273
2274         put_cpu();
2275         return 0;
2276 }
2277
2278 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2279 {
2280         if (runtime == RUNTIME_INF)
2281                 return 1ULL << 20;
2282
2283         /*
2284          * Doing this here saves a lot of checks in all
2285          * the calling paths, and returning zero seems
2286          * safe for them anyway.
2287          */
2288         if (period == 0)
2289                 return 0;
2290
2291         return div64_u64(runtime << 20, period);
2292 }
2293
2294 #ifdef CONFIG_SMP
2295 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2296 {
2297         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2298                          "sched RCU must be held");
2299         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2300 }
2301
2302 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2303 {
2304         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2305         int cpus = 0;
2306
2307         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2308                          "sched RCU must be held");
2309         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2310                 cpus++;
2311
2312         return cpus;
2313 }
2314 #else
2315 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2316 {
2317         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2318 }
2319
2320 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2321 {
2322         return 1;
2323 }
2324 #endif
2325
2326 /*
2327  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2328  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2329  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2330  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2331  *
2332  * This function is called while holding p's rq->lock.
2333  *
2334  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2335  * __setparam_dl().
2336  */
2337 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2338                        const struct sched_attr *attr)
2339 {
2340
2341         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2342         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2343         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2344         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2345         int cpus, err = -1;
2346
2347         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2348                 return 0;
2349
2350         /*
2351          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2352          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2353          * allocated bandwidth of the container.
2354          */
2355         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2356         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2357         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2358             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2359                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2360                 err = 0;
2361         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2362                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2363                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2364                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2365                 err = 0;
2366         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2367                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2368                 err = 0;
2369         }
2370         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2371
2372         return err;
2373 }
2374
2375 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2376
2377 /*
2378  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2379  *
2380  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2381  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2382  * on the runqueue and wakes it.
2383  */
2384 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2385 {
2386         unsigned long flags;
2387         struct rq *rq;
2388
2389         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2390         /* Initialize new task's runnable average */
2391         init_entity_runnable_average(&p->se);
2392 #ifdef CONFIG_SMP
2393         /*
2394          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2395          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2396          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2397          */
2398         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2399 #endif
2400
2401         rq = __task_rq_lock(p);
2402         activate_task(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP_NEW);
2403         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2404         trace_sched_wakeup_new(p);
2405         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2406 #ifdef CONFIG_SMP
2407         if (p->sched_class->task_woken) {
2408                 /*
2409                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2410                  * drop it.
2411                  */
2412                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2413                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2414                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2415         }
2416 #endif
2417         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2418 }
2419
2420 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2421
2422 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2423
2424 void preempt_notifier_inc(void)
2425 {
2426         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2427 }
2428 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2429
2430 void preempt_notifier_dec(void)
2431 {
2432         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2433 }
2434 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2435
2436 /**
2437  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2438  * @notifier: notifier struct to register
2439  */
2440 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2441 {
2442         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2443                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2444
2445         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2446 }
2447 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2448
2449 /**
2450  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2451  * @notifier: notifier struct to unregister
2452  *
2453  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2454  */
2455 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2456 {
2457         hlist_del(&notifier->link);
2458 }
2459 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2460
2461 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2462 {
2463         struct preempt_notifier *notifier;
2464
2465         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2466                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2467 }
2468
2469 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2470 {
2471         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2472                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2473 }
2474
2475 static void
2476 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2477                                    struct task_struct *next)
2478 {
2479         struct preempt_notifier *notifier;
2480
2481         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2482                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2483 }
2484
2485 static __always_inline void
2486 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2487                                  struct task_struct *next)
2488 {
2489         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2490                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2491 }
2492
2493 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2494
2495 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2496 {
2497 }
2498
2499 static inline void
2500 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2501                                  struct task_struct *next)
2502 {
2503 }
2504
2505 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2506
2507 /**
2508  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2509  * @rq: the runqueue preparing to switch
2510  * @prev: the current task that is being switched out
2511  * @next: the task we are going to switch to.
2512  *
2513  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2514  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2515  * switch.
2516  *
2517  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2518  * hooks.
2519  */
2520 static inline void
2521 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2522                     struct task_struct *next)
2523 {
2524         sched_info_switch(rq, prev, next);
2525         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2526         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2527         prepare_lock_switch(rq, next);
2528         prepare_arch_switch(next);
2529 }
2530
2531 /**
2532  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2533  * @prev: the thread we just switched away from.
2534  *
2535  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2536  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2537  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2538  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2539  *
2540  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2541  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2542  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2543  * details.)
2544  *
2545  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2546  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2547  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2548  * because prev may have moved to another CPU.
2549  */
2550 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2551         __releases(rq->lock)
2552 {
2553         struct rq *rq = this_rq();
2554         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2555         long prev_state;
2556
2557         /*
2558          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2559          * because it left us after:
2560          *
2561          *      schedule()
2562          *        preempt_disable();                    // 1
2563          *        __schedule()
2564          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2565          *
2566          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2567          */
2568         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2569                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2570                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2571                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2572
2573         rq->prev_mm = NULL;
2574
2575         /*
2576          * A task struct has one reference for the use as "current".
2577          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2578          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2579          * the scheduled task must drop that reference.
2580          *
2581          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2582          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2583          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2584          * transition, resulting in a double drop.
2585          */
2586         prev_state = prev->state;
2587         vtime_task_switch(prev);
2588         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2589         finish_lock_switch(rq, prev);
2590         finish_arch_post_lock_switch();
2591
2592         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2593         if (mm)
2594                 mmdrop(mm);
2595         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2596                 if (prev->sched_class->task_dead)
2597                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2598
2599                 /*
2600                  * Remove function-return probe instances associated with this
2601                  * task and put them back on the free list.
2602                  */
2603                 kprobe_flush_task(prev);
2604                 put_task_struct(prev);
2605         }
2606
2607         tick_nohz_task_switch();
2608         return rq;
2609 }
2610
2611 #ifdef CONFIG_SMP
2612
2613 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2614 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2615 {
2616         struct callback_head *head, *next;
2617         void (*func)(struct rq *rq);
2618         unsigned long flags;
2619
2620         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2621         head = rq->balance_callback;
2622         rq->balance_callback = NULL;
2623         while (head) {
2624                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2625                 next = head->next;
2626                 head->next = NULL;
2627                 head = next;
2628
2629                 func(rq);
2630         }
2631         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2632 }
2633
2634 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2635 {
2636         if (unlikely(rq->balance_callback))
2637                 __balance_callback(rq);
2638 }
2639
2640 #else
2641
2642 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2643 {
2644 }
2645
2646 #endif
2647
2648 /**
2649  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2650  * @prev: the thread we just switched away from.
2651  */
2652 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2653         __releases(rq->lock)
2654 {
2655         struct rq *rq;
2656
2657         /*
2658          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2659          * finish_task_switch() for details.
2660          *
2661          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2662          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2663          * PREEMPT_COUNT kernels).
2664          */
2665
2666         rq = finish_task_switch(prev);
2667         balance_callback(rq);
2668         preempt_enable();
2669
2670         if (current->set_child_tid)
2671                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2672 }
2673
2674 /*
2675  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2676  */
2677 static inline struct rq *
2678 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2679                struct task_struct *next)
2680 {
2681         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2682
2683         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2684
2685         mm = next->mm;
2686         oldmm = prev->active_mm;
2687         /*
2688          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2689          * combine the page table reload and the switch backend into
2690          * one hypercall.
2691          */
2692         arch_start_context_switch(prev);
2693
2694         if (!mm) {
2695                 next->active_mm = oldmm;
2696                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2697                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2698         } else
2699                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2700
2701         if (!prev->mm) {
2702                 prev->active_mm = NULL;
2703                 rq->prev_mm = oldmm;
2704         }
2705         /*
2706          * Since the runqueue lock will be released by the next
2707          * task (which is an invalid locking op but in the case
2708          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2709          * do an early lockdep release here:
2710          */
2711         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2712         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2713
2714         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2715         switch_to(prev, next, prev);
2716         barrier();
2717
2718         return finish_task_switch(prev);
2719 }
2720
2721 /*
2722  * nr_running and nr_context_switches:
2723  *
2724  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2725  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2726  */
2727 unsigned long nr_running(void)
2728 {
2729         unsigned long i, sum = 0;
2730
2731         for_each_online_cpu(i)
2732                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2733
2734         return sum;
2735 }
2736
2737 /*
2738  * Check if only the current task is running on the cpu.
2739  *
2740  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2741  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2742  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2743  *
2744  * - from a non-preemptable section (of course)
2745  *
2746  * - from a thread that is bound to a single CPU
2747  *
2748  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2749  */
2750 bool single_task_running(void)
2751 {
2752         return raw_rq()->nr_running == 1;
2753 }
2754 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2755
2756 unsigned long long nr_context_switches(void)
2757 {
2758         int i;
2759         unsigned long long sum = 0;
2760
2761         for_each_possible_cpu(i)
2762                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2763
2764         return sum;
2765 }
2766
2767 unsigned long nr_iowait(void)
2768 {
2769         unsigned long i, sum = 0;
2770
2771         for_each_possible_cpu(i)
2772                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2773
2774         return sum;
2775 }
2776
2777 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2778 {
2779         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2780         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2781 }
2782
2783 #ifdef CONFIG_CPU_QUIET
2784 u64 nr_running_integral(unsigned int cpu)
2785 {
2786         unsigned int seqcnt;
2787         u64 integral;
2788         struct rq *q;
2789
2790         if (cpu >= nr_cpu_ids)
2791                 return 0;
2792
2793         q = cpu_rq(cpu);
2794
2795         /*
2796          * Update average to avoid reading stalled value if there were
2797          * no run-queue changes for a long time. On the other hand if
2798          * the changes are happening right now, just read current value
2799          * directly.
2800          */
2801
2802         seqcnt = read_seqcount_begin(&q->ave_seqcnt);
2803         integral = do_nr_running_integral(q);
2804         if (read_seqcount_retry(&q->ave_seqcnt, seqcnt)) {
2805                 read_seqcount_begin(&q->ave_seqcnt);
2806                 integral = q->nr_running_integral;
2807         }
2808
2809         return integral;
2810 }
2811 #endif
2812
2813 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2814 {
2815         struct rq *rq = this_rq();
2816         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2817         *load = rq->load.weight;
2818 }
2819
2820 #ifdef CONFIG_SMP
2821
2822 /*
2823  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2824  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2825  */
2826 void sched_exec(void)
2827 {
2828         struct task_struct *p = current;
2829         unsigned long flags;
2830         int dest_cpu;
2831
2832         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2833         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2834         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2835                 goto unlock;
2836
2837         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2838                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2839
2840                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2841                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2842                 return;
2843         }
2844 unlock:
2845         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2846 }
2847
2848 #endif
2849
2850 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2851 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2852
2853 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2854 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2855
2856 /*
2857  * Return accounted runtime for the task.
2858  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2859  * pending runtime that have not been accounted yet.
2860  */
2861 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2862 {
2863         unsigned long flags;
2864         struct rq *rq;
2865         u64 ns;
2866
2867 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2868         /*
2869          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2870          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2871          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2872          *
2873          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2874          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2875          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2876          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2877          * been accounted, so we're correct here as well.
2878          */
2879         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2880                 return p->se.sum_exec_runtime;
2881 #endif
2882
2883         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2884         /*
2885          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2886          * project cycles that may never be accounted to this
2887          * thread, breaking clock_gettime().
2888          */
2889         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2890                 update_rq_clock(rq);
2891                 p->sched_class->update_curr(rq);
2892         }
2893         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2894         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2895
2896         return ns;
2897 }
2898
2899 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_SCHED
2900 static unsigned long sum_capacity_reqs(unsigned long cfs_cap,
2901                                        struct sched_capacity_reqs *scr)
2902 {
2903         unsigned long total = cfs_cap + scr->rt;
2904
2905         total = total * capacity_margin;
2906         total /= SCHED_CAPACITY_SCALE;
2907         total += scr->dl;
2908         return total;
2909 }
2910
2911 static void sched_freq_tick(int cpu)
2912 {
2913         struct sched_capacity_reqs *scr;
2914         unsigned long capacity_orig, capacity_curr;
2915
2916         if (!sched_freq())
2917                 return;
2918
2919         capacity_orig = capacity_orig_of(cpu);
2920         capacity_curr = capacity_curr_of(cpu);
2921         if (capacity_curr == capacity_orig)
2922                 return;
2923
2924         /*
2925          * To make free room for a task that is building up its "real"
2926          * utilization and to harm its performance the least, request
2927          * a jump to max OPP as soon as the margin of free capacity is
2928          * impacted (specified by capacity_margin).
2929          */
2930         scr = &per_cpu(cpu_sched_capacity_reqs, cpu);
2931         if (capacity_curr < sum_capacity_reqs(cpu_util(cpu), scr))
2932                 set_cfs_cpu_capacity(cpu, true, capacity_max);
2933 }
2934 #else
2935 static inline void sched_freq_tick(int cpu) { }
2936 #endif
2937
2938 /*
2939  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2940  * We call it with interrupts disabled.
2941  */
2942 void scheduler_tick(void)
2943 {
2944         int cpu = smp_processor_id();
2945         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2946         struct task_struct *curr = rq->curr;
2947
2948         sched_clock_tick();
2949
2950         raw_spin_lock(&rq->lock);
2951         update_rq_clock(rq);
2952         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2953         update_cpu_load_active(rq);
2954         calc_global_load_tick(rq);
2955         sched_freq_tick(cpu);
2956         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2957
2958         perf_event_task_tick();
2959
2960 #ifdef CONFIG_SMP
2961         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2962         trigger_load_balance(rq);
2963 #endif
2964         rq_last_tick_reset(rq);
2965 }
2966
2967 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2968 /**
2969  * scheduler_tick_max_deferment
2970  *
2971  * Keep at least one tick per second when a single
2972  * active task is running because the scheduler doesn't
2973  * yet completely support full dynticks environment.
2974  *
2975  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2976  * balancing, etc... continue to move forward, even
2977  * with a very low granularity.
2978  *
2979  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2980  */
2981 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2982 {
2983         struct rq *rq = this_rq();
2984         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2985
2986         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2987
2988         if (time_before_eq(next, now))
2989                 return 0;
2990
2991         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2992 }
2993 #endif
2994
2995 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2996 {
2997         if (in_lock_functions(addr)) {
2998                 addr = CALLER_ADDR2;
2999                 if (in_lock_functions(addr))
3000                         addr = CALLER_ADDR3;
3001         }
3002         return addr;
3003 }
3004
3005 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3006                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3007
3008 void preempt_count_add(int val)
3009 {
3010 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3011         /*
3012          * Underflow?
3013          */
3014         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3015                 return;
3016 #endif
3017         __preempt_count_add(val);
3018 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3019         /*
3020          * Spinlock count overflowing soon?
3021          */
3022         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3023                                 PREEMPT_MASK - 10);
3024 #endif
3025         if (preempt_count() == val) {
3026                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
3027 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3028                 current->preempt_disable_ip = ip;
3029 #endif
3030                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3031         }
3032 }
3033 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3034 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3035
3036 void preempt_count_sub(int val)
3037 {
3038 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3039         /*
3040          * Underflow?
3041          */
3042         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3043                 return;
3044         /*
3045          * Is the spinlock portion underflowing?
3046          */
3047         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3048                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3049                 return;
3050 #endif
3051
3052         if (preempt_count() == val)
3053                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3054         __preempt_count_sub(val);
3055 }
3056 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3057 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3058
3059 #endif
3060
3061 /*
3062  * Print scheduling while atomic bug:
3063  */
3064 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3065 {
3066         if (oops_in_progress)
3067                 return;
3068
3069         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3070                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3071
3072         debug_show_held_locks(prev);
3073         print_modules();
3074         if (irqs_disabled())
3075                 print_irqtrace_events(prev);
3076 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3077         if (in_atomic_preempt_off()) {
3078                 pr_err("Preemption disabled at:");
3079                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3080                 pr_cont("\n");
3081         }
3082 #endif
3083         dump_stack();
3084         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3085 }
3086
3087 /*
3088  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3089  */
3090 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3091 {
3092 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3093         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3094                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3095 #endif
3096
3097         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3098                 __schedule_bug(prev);
3099                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3100         }
3101         rcu_sleep_check();
3102
3103         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3104
3105         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3106 }
3107
3108 /*
3109  * Pick up the highest-prio task:
3110  */
3111 static inline struct task_struct *
3112 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3113 {
3114         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3115         struct task_struct *p;
3116
3117         /*
3118          * Optimization: we know that if all tasks are in
3119          * the fair class we can call that function directly:
3120          */
3121         if (likely(prev->sched_class == class &&
3122                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3123                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3124                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3125                         goto again;
3126
3127                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3128                 if (unlikely(!p))
3129                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3130
3131                 return p;
3132         }
3133
3134 again:
3135         for_each_class(class) {
3136                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3137                 if (p) {
3138                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3139                                 goto again;
3140                         return p;
3141                 }
3142         }
3143
3144         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3145 }
3146
3147 /*
3148  * __schedule() is the main scheduler function.
3149  *
3150  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3151  *
3152  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3153  *
3154  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3155  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3156  *
3157  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3158  *      interrupt handler scheduler_tick().
3159  *
3160  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3161  *      task to the run-queue and that's it.
3162  *
3163  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3164  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3165  *      called on the nearest possible occasion:
3166  *
3167  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3168  *
3169  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3170  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3171  *           spin_unlock()!)
3172  *
3173  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3174  *           preemptible context
3175  *
3176  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3177  *         then at the next:
3178  *
3179  *          - cond_resched() call
3180  *          - explicit schedule() call
3181  *          - return from syscall or exception to user-space
3182  *          - return from interrupt-handler to user-space
3183  *
3184  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3185  */
3186 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3187 {
3188         struct task_struct *prev, *next;
3189         unsigned long *switch_count;
3190         struct rq *rq;
3191         int cpu;
3192
3193         cpu = smp_processor_id();
3194         rq = cpu_rq(cpu);
3195         rcu_note_context_switch();
3196         prev = rq->curr;
3197
3198         /*
3199          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3200          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3201          * inconsistent (higher) preempt count.
3202          *
3203          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3204          * about this.
3205          */
3206         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3207                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3208
3209         schedule_debug(prev);
3210
3211         if (sched_feat(HRTICK))
3212                 hrtick_clear(rq);
3213
3214         /*
3215          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3216          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3217          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3218          */
3219         smp_mb__before_spinlock();
3220         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3221         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3222
3223         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3224
3225         switch_count = &prev->nivcsw;
3226         if (!preempt && prev->state) {
3227                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3228                         prev->state = TASK_RUNNING;
3229                 } else {
3230                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3231                         prev->on_rq = 0;
3232
3233                         /*
3234                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3235                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3236                          * concurrency.
3237                          */
3238                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3239                                 struct task_struct *to_wakeup;
3240
3241                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3242                                 if (to_wakeup)
3243                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3244                         }
3245                 }
3246                 switch_count = &prev->nvcsw;
3247         }
3248
3249         if (task_on_rq_queued(prev))
3250                 update_rq_clock(rq);
3251
3252         next = pick_next_task(rq, prev);
3253         clear_tsk_need_resched(prev);
3254         clear_preempt_need_resched();
3255         rq->clock_skip_update = 0;
3256
3257         if (likely(prev != next)) {
3258                 rq->nr_switches++;
3259                 rq->curr = next;
3260                 ++*switch_count;
3261
3262                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3263                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3264                 cpu = cpu_of(rq);
3265         } else {
3266                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3267                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3268         }
3269
3270         balance_callback(rq);
3271 }
3272
3273 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3274 {
3275         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3276                 return;
3277         /*
3278          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3279          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3280          */
3281         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3282                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3283 }
3284
3285 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3286 {
3287         struct task_struct *tsk = current;
3288
3289         sched_submit_work(tsk);
3290         do {
3291                 preempt_disable();
3292                 __schedule(false);
3293                 sched_preempt_enable_no_resched();
3294         } while (need_resched());
3295 }
3296 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3297
3298 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3299 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3300 {
3301         /*
3302          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3303          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3304          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3305          * we find a better solution.
3306          *
3307          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3308          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3309          * too frequently to make sense yet.
3310          */
3311         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3312         schedule();
3313         exception_exit(prev_state);
3314 }
3315 #endif
3316
3317 /**
3318  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3319  *
3320  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3321  */
3322 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3323 {
3324         sched_preempt_enable_no_resched();
3325         schedule();
3326         preempt_disable();
3327 }
3328
3329 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3330 {
3331         do {
3332                 preempt_disable_notrace();
3333                 __schedule(true);
3334                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3335
3336                 /*
3337                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3338                  * between schedule and now.
3339                  */
3340         } while (need_resched());
3341 }
3342
3343 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3344 /*
3345  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3346  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3347  * occur there and call schedule directly.
3348  */
3349 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3350 {
3351         /*
3352          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3353          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3354          */
3355         if (likely(!preemptible()))
3356                 return;
3357
3358         preempt_schedule_common();
3359 }
3360 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3361 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3362
3363 /**
3364  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3365  *
3366  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3367  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3368  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3369  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3370  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3371  * to be called when the system is still in usermode.
3372  *
3373  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3374  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3375  * calling the scheduler.
3376  */
3377 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3378 {
3379         enum ctx_state prev_ctx;
3380
3381         if (likely(!preemptible()))
3382                 return;
3383
3384         do {
3385                 preempt_disable_notrace();
3386                 /*
3387                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3388                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3389                  * an infinite recursion.
3390                  */
3391                 prev_ctx = exception_enter();
3392                 __schedule(true);
3393                 exception_exit(prev_ctx);
3394
3395                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3396         } while (need_resched());
3397 }
3398 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3399
3400 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3401
3402 /*
3403  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3404  * off of irq context.
3405  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3406  * protect us against recursive calling from irq.
3407  */
3408 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3409 {
3410         enum ctx_state prev_state;
3411
3412         /* Catch callers which need to be fixed */
3413         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3414
3415         prev_state = exception_enter();
3416
3417         do {
3418                 preempt_disable();
3419                 local_irq_enable();
3420                 __schedule(true);
3421                 local_irq_disable();
3422                 sched_preempt_enable_no_resched();
3423         } while (need_resched());
3424
3425         exception_exit(prev_state);
3426 }
3427
3428 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3429                           void *key)
3430 {
3431         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3432 }
3433 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3434
3435 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3436
3437 /*
3438  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3439  * @p: task
3440  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3441  *
3442  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3443  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3444  *
3445  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3446  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3447  */
3448 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3449 {
3450         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = ENQUEUE_RESTORE;
3451         struct rq *rq;
3452         const struct sched_class *prev_class;
3453
3454         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3455
3456         rq = __task_rq_lock(p);
3457
3458         /*
3459          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3460          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3461          *
3462          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3463          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3464          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3465          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3466          * with interrupts disabled and will complete the lock
3467          * protected section without being interrupted. So there is no
3468          * real need to boost.
3469          */
3470         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3471                 WARN_ON(p != rq->curr);
3472                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3473                 goto out_unlock;
3474         }
3475
3476         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3477         oldprio = p->prio;
3478         prev_class = p->sched_class;
3479         queued = task_on_rq_queued(p);
3480         running = task_current(rq, p);
3481         if (queued)
3482                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3483         if (running)
3484                 put_prev_task(rq, p);
3485
3486         /*
3487          * Boosting condition are:
3488          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3489          *      --> -dl task blocks on mutex A
3490          *
3491          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3492          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3493          *          running task
3494          */
3495         if (dl_prio(prio)) {
3496                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3497                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3498                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3499                         p->dl.dl_boosted = 1;
3500                         enqueue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3501                 } else
3502                         p->dl.dl_boosted = 0;
3503                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3504         } else if (rt_prio(prio)) {
3505                 if (dl_prio(oldprio))
3506                         p->dl.dl_boosted = 0;
3507                 if (oldprio < prio)
3508                         enqueue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3509                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3510         } else {
3511                 if (dl_prio(oldprio))
3512                         p->dl.dl_boosted = 0;
3513                 if (rt_prio(oldprio))
3514                         p->rt.timeout = 0;
3515                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3516         }
3517
3518         p->prio = prio;
3519
3520         if (running)
3521                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3522         if (queued)
3523                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3524
3525         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3526 out_unlock:
3527         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3528         __task_rq_unlock(rq);
3529
3530         balance_callback(rq);
3531         preempt_enable();
3532 }
3533 #endif
3534
3535 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3536 {
3537         int old_prio, delta, queued;
3538         unsigned long flags;
3539         struct rq *rq;
3540
3541         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3542                 return;
3543         /*
3544          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3545          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3546          */
3547         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3548         /*
3549          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3550          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3551          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3552          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3553          */
3554         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3555                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3556                 goto out_unlock;
3557         }
3558         queued = task_on_rq_queued(p);
3559         if (queued)
3560                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3561
3562         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3563         set_load_weight(p);
3564         old_prio = p->prio;
3565         p->prio = effective_prio(p);
3566         delta = p->prio - old_prio;
3567
3568         if (queued) {
3569                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3570                 /*
3571                  * If the task increased its priority or is running and
3572                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3573                  */
3574                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3575                         resched_curr(rq);
3576         }
3577 out_unlock:
3578         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3579 }
3580 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3581
3582 /*
3583  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3584  * @p: task
3585  * @nice: nice value
3586  */
3587 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3588 {
3589         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3590         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3591
3592         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3593                 capable(CAP_SYS_NICE));
3594 }
3595
3596 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3597
3598 /*
3599  * sys_nice - change the priority of the current process.
3600  * @increment: priority increment
3601  *
3602  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3603  * does similar things.
3604  */
3605 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3606 {
3607         long nice, retval;
3608
3609         /*
3610          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3611          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3612          * and we have a single winner.
3613          */
3614         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3615         nice = task_nice(current) + increment;
3616
3617         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3618         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3619                 return -EPERM;
3620
3621         retval = security_task_setnice(current, nice);
3622         if (retval)
3623                 return retval;
3624
3625         set_user_nice(current, nice);
3626         return 0;
3627 }
3628
3629 #endif
3630
3631 /**
3632  * task_prio - return the priority value of a given task.
3633  * @p: the task in question.
3634  *
3635  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3636  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3637  * around 0, value goes from -16 to +15.
3638  */
3639 int task_prio(const struct task_struct *p)
3640 {
3641         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3642 }
3643
3644 /**
3645  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3646  * @cpu: the processor in question.
3647  *
3648  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3649  */
3650 int idle_cpu(int cpu)
3651 {
3652         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3653
3654         if (rq->curr != rq->idle)
3655                 return 0;
3656
3657         if (rq->nr_running)
3658                 return 0;
3659
3660 #ifdef CONFIG_SMP
3661         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3662                 return 0;
3663 #endif
3664
3665         return 1;
3666 }
3667
3668 /**
3669  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3670  * @cpu: the processor in question.
3671  *
3672  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3673  */
3674 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3675 {
3676         return cpu_rq(cpu)->idle;
3677 }
3678
3679 /**
3680  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3681  * @pid: the pid in question.
3682  *
3683  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3684  */
3685 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3686 {
3687         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3688 }
3689
3690 /*
3691  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3692  * SCHED_DEADLINE task.
3693  *
3694  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3695  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3696  * for the first time with its new policy.
3697  */
3698 static void
3699 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3700 {
3701         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3702
3703         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3704         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3705         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3706         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3707         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3708
3709         /*
3710          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3711          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3712          *
3713          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3714          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3715          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3716          * amount.
3717          *
3718          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3719          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3720          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3721          * before the current scheduling deadline.
3722          *
3723          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3724          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3725          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3726          * consume more than promised.
3727          */
3728 }
3729
3730 /*
3731  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3732  * it calls know not to change it.
3733  */
3734 #define SETPARAM_POLICY -1
3735
3736 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3737                 const struct sched_attr *attr)
3738 {
3739         int policy = attr->sched_policy;
3740
3741         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3742                 policy = p->policy;
3743
3744         p->policy = policy;
3745
3746         if (dl_policy(policy))
3747                 __setparam_dl(p, attr);
3748         else if (fair_policy(policy))
3749                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3750
3751         /*
3752          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3753          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3754          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3755          */
3756         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3757         p->normal_prio = normal_prio(p);
3758         set_load_weight(p);
3759 }
3760
3761 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3762 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3763                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3764 {
3765         __setscheduler_params(p, attr);
3766
3767         /*
3768          * Keep a potential priority boosting if called from
3769          * sched_setscheduler().
3770          */
3771         if (keep_boost)
3772                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3773         else
3774                 p->prio = normal_prio(p);
3775
3776         if (dl_prio(p->prio))
3777                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3778         else if (rt_prio(p->prio))
3779                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3780         else
3781                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3782 }
3783
3784 static void
3785 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3786 {
3787         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3788
3789         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3790         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3791         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3792         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3793         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3794 }
3795
3796 /*
3797  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3798  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3799  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3800  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3801  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3802  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3803  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3804  * sched_period, as the latter can be zero).
3805  */
3806 static bool
3807 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3808 {
3809         /* deadline != 0 */
3810         if (attr->sched_deadline == 0)
3811                 return false;
3812
3813         /*
3814          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3815          * that big.
3816          */
3817         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3818                 return false;
3819
3820         /*
3821          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3822          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3823          */
3824         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3825             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3826                 return false;
3827
3828         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3829         if ((attr->sched_period != 0 &&
3830              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3831             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3832                 return false;
3833
3834         return true;
3835 }
3836
3837 /*
3838  * check the target process has a UID that matches the current process's
3839  */
3840 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3841 {
3842         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3843         bool match;
3844
3845         rcu_read_lock();
3846         pcred = __task_cred(p);
3847         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3848                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3849         rcu_read_unlock();
3850         return match;
3851 }
3852
3853 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3854                 const struct sched_attr *attr)
3855 {
3856         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3857
3858         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3859                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3860                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3861                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3862                 return true;
3863
3864         return false;
3865 }
3866
3867 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3868                                 const struct sched_attr *attr,
3869                                 bool user, bool pi)
3870 {
3871         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3872                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3873         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3874         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3875         unsigned long flags;
3876         const struct sched_class *prev_class;
3877         struct rq *rq;
3878         int reset_on_fork;
3879
3880         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3881         BUG_ON(in_interrupt());
3882 recheck:
3883         /* double check policy once rq lock held */
3884         if (policy < 0) {
3885                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3886                 policy = oldpolicy = p->policy;
3887         } else {
3888                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3889
3890                 if (!valid_policy(policy))
3891                         return -EINVAL;
3892         }
3893
3894         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3895                 return -EINVAL;
3896
3897         /*
3898          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3899          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3900          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3901          */
3902         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3903             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3904                 return -EINVAL;
3905         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3906             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3907                 return -EINVAL;
3908
3909         /*
3910          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3911          */
3912         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3913                 if (fair_policy(policy)) {
3914                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3915                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3916                                 return -EPERM;
3917                 }
3918
3919                 if (rt_policy(policy)) {
3920                         unsigned long rlim_rtprio =
3921                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3922
3923                         /* can't set/change the rt policy */
3924                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3925                                 return -EPERM;
3926
3927                         /* can't increase priority */
3928                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3929                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3930                                 return -EPERM;
3931                 }
3932
3933                  /*
3934                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3935                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3936                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3937                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3938                   */
3939                 if (dl_policy(policy))
3940                         return -EPERM;
3941
3942                 /*
3943                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3944                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3945                  */
3946                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3947                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3948                                 return -EPERM;
3949                 }
3950
3951                 /* can't change other user's priorities */
3952                 if (!check_same_owner(p))
3953                         return -EPERM;
3954
3955                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3956                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3957                         return -EPERM;
3958         }
3959
3960         if (user) {
3961                 retval = security_task_setscheduler(p);
3962                 if (retval)
3963                         return retval;
3964         }
3965
3966         /*
3967          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3968          * changing the priority of the task:
3969          *
3970          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3971          * runqueue lock must be held.
3972          */
3973         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3974
3975         /*
3976          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3977          */
3978         if (p == rq->stop) {
3979                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3980                 return -EINVAL;
3981         }
3982
3983         /*
3984          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3985          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3986          */
3987         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3988                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3989                         goto change;
3990                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3991                         goto change;
3992                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3993                         goto change;
3994
3995                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3996                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3997                 return 0;
3998         }
3999 change:
4000
4001         if (user) {
4002 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4003                 /*
4004                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4005                  * assigned.
4006                  */
4007                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4008                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4009                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4010                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4011                         return -EPERM;
4012                 }
4013 #endif
4014 #ifdef CONFIG_SMP
4015                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4016                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4017
4018                         /*
4019                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4020                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4021                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4022                          */
4023                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4024                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4025                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4026                                 return -EPERM;
4027                         }
4028                 }
4029 #endif
4030         }
4031
4032         /* recheck policy now with rq lock held */
4033         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4034                 policy = oldpolicy = -1;
4035                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4036                 goto recheck;
4037         }
4038
4039         /*
4040          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4041          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4042          * is available.
4043          */
4044         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4045                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4046                 return -EBUSY;
4047         }
4048
4049         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4050         oldprio = p->prio;
4051
4052         if (pi) {
4053                 /*
4054                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4055                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4056                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4057                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4058                  * itself.
4059                  */
4060                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4061                 if (new_effective_prio == oldprio) {
4062                         __setscheduler_params(p, attr);
4063                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4064                         return 0;
4065                 }
4066         }
4067
4068         queued = task_on_rq_queued(p);
4069         running = task_current(rq, p);
4070         if (queued)
4071                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
4072         if (running)
4073                 put_prev_task(rq, p);
4074
4075         prev_class = p->sched_class;
4076         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4077
4078         if (running)
4079                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4080         if (queued) {
4081                 int enqueue_flags = ENQUEUE_RESTORE;
4082                 /*
4083                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4084                  * increased (user space view).
4085                  */
4086                 if (oldprio <= p->prio)
4087                         enqueue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4088
4089                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flags);
4090         }
4091
4092         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4093         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4094         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4095
4096         if (pi)
4097                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4098
4099         /*
4100          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4101          */
4102         balance_callback(rq);
4103         preempt_enable();
4104
4105         return 0;
4106 }
4107
4108 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4109                                const struct sched_param *param, bool check)
4110 {
4111         struct sched_attr attr = {
4112                 .sched_policy   = policy,
4113                 .sched_priority = param->sched_priority,
4114                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4115         };
4116
4117         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4118         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4119                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4120                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4121                 attr.sched_policy = policy;
4122         }
4123
4124         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4125 }
4126 /**
4127  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4128  * @p: the task in question.
4129  * @policy: new policy.
4130  * @param: structure containing the new RT priority.
4131  *
4132  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4133  *
4134  * NOTE that the task may be already dead.
4135  */
4136 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4137                        const struct sched_param *param)
4138 {
4139         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4140 }
4141 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4142
4143 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4144 {
4145         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4146 }
4147 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4148
4149 /**
4150  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4151  * @p: the task in question.
4152  * @policy: new policy.
4153  * @param: structure containing the new RT priority.
4154  *
4155  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4156  * current context has permission.  For example, this is needed in
4157  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4158  * but our caller might not have that capability.
4159  *
4160  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4161  */
4162 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4163                                const struct sched_param *param)
4164 {
4165         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4166 }
4167 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4168
4169 static int
4170 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4171 {
4172         struct sched_param lparam;
4173         struct task_struct *p;
4174         int retval;
4175
4176         if (!param || pid < 0)
4177                 return -EINVAL;
4178         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4179                 return -EFAULT;
4180
4181         rcu_read_lock();
4182         retval = -ESRCH;
4183         p = find_process_by_pid(pid);
4184         if (p != NULL)
4185                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4186         rcu_read_unlock();
4187
4188         return retval;
4189 }
4190
4191 /*
4192  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4193  */
4194 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4195                            struct sched_attr *attr)
4196 {
4197         u32 size;
4198         int ret;
4199
4200         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4201                 return -EFAULT;
4202
4203         /*
4204          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4205          */
4206         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4207
4208         ret = get_user(size, &uattr->size);
4209         if (ret)
4210                 return ret;
4211
4212         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4213                 goto err_size;
4214
4215         if (!size)              /* abi compat */
4216                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4217
4218         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4219                 goto err_size;
4220
4221         /*
4222          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4223          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4224          * user-space does not rely on any kernel feature
4225          * extensions we dont know about yet.
4226          */
4227         if (size > sizeof(*attr)) {
4228                 unsigned char __user *addr;
4229                 unsigned char __user *end;
4230                 unsigned char val;
4231
4232                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4233                 end  = (void __user *)uattr + size;
4234
4235                 for (; addr < end; addr++) {
4236                         ret = get_user(val, addr);
4237                         if (ret)
4238                                 return ret;
4239                         if (val)
4240                                 goto err_size;
4241                 }
4242                 size = sizeof(*attr);
4243         }
4244
4245         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4246         if (ret)
4247                 return -EFAULT;
4248
4249         /*
4250          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4251          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4252          */
4253         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4254
4255         return 0;
4256
4257 err_size:
4258         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4259         return -E2BIG;
4260 }
4261
4262 /**
4263  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4264  * @pid: the pid in question.
4265  * @policy: new policy.
4266  * @param: structure containing the new RT priority.
4267  *
4268  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4269  */
4270 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4271                 struct sched_param __user *, param)
4272 {
4273         /* negative values for policy are not valid */
4274         if (policy < 0)
4275                 return -EINVAL;
4276
4277         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4278 }
4279
4280 /**
4281  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4282  * @pid: the pid in question.
4283  * @param: structure containing the new RT priority.
4284  *
4285  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4286  */
4287 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4288 {
4289         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4290 }
4291
4292 /**
4293  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4294  * @pid: the pid in question.
4295  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4296  * @flags: for future extension.
4297  */
4298 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4299                                unsigned int, flags)
4300 {
4301         struct sched_attr attr;
4302         struct task_struct *p;
4303         int retval;
4304
4305         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4306                 return -EINVAL;
4307
4308         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4309         if (retval)
4310                 return retval;
4311
4312         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4313                 return -EINVAL;
4314
4315         rcu_read_lock();
4316         retval = -ESRCH;
4317         p = find_process_by_pid(pid);
4318         if (p != NULL)
4319                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4320         rcu_read_unlock();
4321
4322         return retval;
4323 }
4324
4325 /**
4326  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4327  * @pid: the pid in question.
4328  *
4329  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4330  * code.
4331  */
4332 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4333 {
4334         struct task_struct *p;
4335         int retval;
4336
4337         if (pid < 0)
4338                 return -EINVAL;
4339
4340         retval = -ESRCH;
4341         rcu_read_lock();
4342         p = find_process_by_pid(pid);
4343         if (p) {
4344                 retval = security_task_getscheduler(p);
4345                 if (!retval)
4346                         retval = p->policy
4347                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4348         }
4349         rcu_read_unlock();
4350         return retval;
4351 }
4352
4353 /**
4354  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4355  * @pid: the pid in question.
4356  * @param: structure containing the RT priority.
4357  *
4358  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4359  * code.
4360  */
4361 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4362 {
4363         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4364         struct task_struct *p;
4365         int retval;
4366
4367         if (!param || pid < 0)
4368                 return -EINVAL;
4369
4370         rcu_read_lock();
4371         p = find_process_by_pid(pid);
4372         retval = -ESRCH;
4373         if (!p)
4374                 goto out_unlock;
4375
4376         retval = security_task_getscheduler(p);
4377         if (retval)
4378                 goto out_unlock;
4379
4380         if (task_has_rt_policy(p))
4381                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4382         rcu_read_unlock();
4383
4384         /*
4385          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4386          */
4387         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4388
4389         return retval;
4390
4391 out_unlock:
4392         rcu_read_unlock();
4393         return retval;
4394 }
4395
4396 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4397                            struct sched_attr *attr,
4398                            unsigned int usize)
4399 {
4400         int ret;
4401
4402         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4403                 return -EFAULT;
4404
4405         /*
4406          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4407          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4408          * user-space does not get uncomplete information.
4409          */
4410         if (usize < sizeof(*attr)) {
4411                 unsigned char *addr;
4412                 unsigned char *end;
4413
4414                 addr = (void *)attr + usize;
4415                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4416
4417                 for (; addr < end; addr++) {
4418                         if (*addr)
4419                                 return -EFBIG;
4420                 }
4421
4422                 attr->size = usize;
4423         }
4424
4425         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4426         if (ret)
4427                 return -EFAULT;
4428
4429         return 0;
4430 }
4431
4432 /**
4433  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4434  * @pid: the pid in question.
4435  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4436  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4437  * @flags: for future extension.
4438  */
4439 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4440                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4441 {
4442         struct sched_attr attr = {
4443                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4444         };
4445         struct task_struct *p;
4446         int retval;
4447
4448         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4449             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4450                 return -EINVAL;
4451
4452         rcu_read_lock();
4453         p = find_process_by_pid(pid);
4454         retval = -ESRCH;
4455         if (!p)
4456                 goto out_unlock;
4457
4458         retval = security_task_getscheduler(p);
4459         if (retval)
4460                 goto out_unlock;
4461
4462         attr.sched_policy = p->policy;
4463         if (p->sched_reset_on_fork)
4464                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4465         if (task_has_dl_policy(p))
4466                 __getparam_dl(p, &attr);
4467         else if (task_has_rt_policy(p))
4468                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4469         else
4470                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4471
4472         rcu_read_unlock();
4473
4474         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4475         return retval;
4476
4477 out_unlock:
4478         rcu_read_unlock();
4479         return retval;
4480 }
4481
4482 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4483 {
4484         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4485         struct task_struct *p;
4486         int retval;
4487
4488         rcu_read_lock();
4489
4490         p = find_process_by_pid(pid);
4491         if (!p) {
4492                 rcu_read_unlock();
4493                 return -ESRCH;
4494         }
4495
4496         /* Prevent p going away */
4497         get_task_struct(p);
4498         rcu_read_unlock();
4499
4500         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4501                 retval = -EINVAL;
4502                 goto out_put_task;
4503         }
4504         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4505                 retval = -ENOMEM;
4506                 goto out_put_task;
4507         }
4508         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4509                 retval = -ENOMEM;
4510                 goto out_free_cpus_allowed;
4511         }
4512         retval = -EPERM;
4513         if (!check_same_owner(p)) {
4514                 rcu_read_lock();
4515                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4516                         rcu_read_unlock();
4517                         goto out_free_new_mask;
4518                 }
4519                 rcu_read_unlock();
4520         }
4521
4522         retval = security_task_setscheduler(p);
4523         if (retval)
4524                 goto out_free_new_mask;
4525
4526
4527         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4528         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4529
4530         /*
4531          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4532          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4533          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4534          * root_domain.
4535          */
4536 #ifdef CONFIG_SMP
4537         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4538                 rcu_read_lock();
4539                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4540                         retval = -EBUSY;
4541                         rcu_read_unlock();
4542                         goto out_free_new_mask;
4543                 }
4544                 rcu_read_unlock();
4545         }
4546 #endif
4547 again:
4548         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4549
4550         if (!retval) {
4551                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4552                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4553                         /*
4554                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4555                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4556                          * cpuset's cpus_allowed
4557                          */
4558                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4559                         goto again;
4560                 }
4561         }
4562 out_free_new_mask:
4563         free_cpumask_var(new_mask);
4564 out_free_cpus_allowed:
4565         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4566 out_put_task:
4567         put_task_struct(p);
4568         return retval;
4569 }
4570
4571 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4572                              struct cpumask *new_mask)
4573 {
4574         if (len < cpumask_size())
4575                 cpumask_clear(new_mask);
4576         else if (len > cpumask_size())
4577                 len = cpumask_size();
4578
4579         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4580 }
4581
4582 /**
4583  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4584  * @pid: pid of the process
4585  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4586  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4587  *
4588  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4589  */
4590 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4591                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4592 {
4593         cpumask_var_t new_mask;
4594         int retval;
4595
4596         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4597                 return -ENOMEM;
4598
4599         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4600         if (retval == 0)
4601                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4602         free_cpumask_var(new_mask);
4603         return retval;
4604 }
4605
4606 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4607 {
4608         struct task_struct *p;
4609         unsigned long flags;
4610         int retval;
4611
4612         rcu_read_lock();
4613
4614         retval = -ESRCH;
4615         p = find_process_by_pid(pid);
4616         if (!p)
4617                 goto out_unlock;
4618
4619         retval = security_task_getscheduler(p);
4620         if (retval)
4621                 goto out_unlock;
4622
4623         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4624         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4625         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4626
4627 out_unlock:
4628         rcu_read_unlock();
4629
4630         return retval;
4631 }
4632
4633 /**
4634  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4635  * @pid: pid of the process
4636  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4637  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4638  *
4639  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4640  */
4641 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4642                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4643 {
4644         int ret;
4645         cpumask_var_t mask;
4646
4647         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4648                 return -EINVAL;
4649         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4650                 return -EINVAL;
4651
4652         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4653                 return -ENOMEM;
4654
4655         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4656         if (ret == 0) {
4657                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4658
4659                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4660                         ret = -EFAULT;
4661                 else
4662                         ret = retlen;
4663         }
4664         free_cpumask_var(mask);
4665
4666         return ret;
4667 }
4668
4669 /**
4670  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4671  *
4672  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4673  * other threads running on this CPU then this function will return.
4674  *
4675  * Return: 0.
4676  */
4677 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4678 {
4679         struct rq *rq = this_rq_lock();
4680
4681         schedstat_inc(rq, yld_count);
4682         current->sched_class->yield_task(rq);
4683
4684         /*
4685          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4686          * no need to preempt or enable interrupts:
4687          */
4688         __release(rq->lock);
4689         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4690         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4691         sched_preempt_enable_no_resched();
4692
4693         schedule();
4694
4695         return 0;
4696 }
4697
4698 int __sched _cond_resched(void)
4699 {
4700         if (should_resched(0)) {
4701                 preempt_schedule_common();
4702                 return 1;
4703         }
4704         return 0;
4705 }
4706 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4707
4708 /*
4709  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4710  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4711  *
4712  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4713  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4714  * spin_unlock(), once by hand).
4715  */
4716 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4717 {
4718         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4719         int ret = 0;
4720
4721         lockdep_assert_held(lock);
4722
4723         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4724                 spin_unlock(lock);
4725                 if (resched)
4726                         preempt_schedule_common();
4727                 else
4728                         cpu_relax();
4729                 ret = 1;
4730                 spin_lock(lock);
4731         }
4732         return ret;
4733 }
4734 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4735
4736 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4737 {
4738         BUG_ON(!in_softirq());
4739
4740         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4741                 local_bh_enable();
4742                 preempt_schedule_common();
4743                 local_bh_disable();
4744                 return 1;
4745         }
4746         return 0;
4747 }
4748 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4749
4750 /**
4751  * yield - yield the current processor to other threads.
4752  *
4753  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4754  *
4755  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4756  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4757  * it, its already broken.
4758  *
4759  * Typical broken usage is:
4760  *
4761  * while (!event)
4762  *      yield();
4763  *
4764  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4765  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4766  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4767  *
4768  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4769  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4770  * If you still want to use yield(), do not!
4771  */
4772 void __sched yield(void)
4773 {
4774         set_current_state(TASK_RUNNING);
4775         sys_sched_yield();
4776 }
4777 EXPORT_SYMBOL(yield);
4778
4779 /**
4780  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4781  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4782  * processor it's on.
4783  * @p: target task
4784  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4785  *
4786  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4787  * can't go away on us before we can do any checks.
4788  *
4789  * Return:
4790  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4791  *      false (0) if we failed to boost the target.
4792  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4793  */
4794 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4795 {
4796         struct task_struct *curr = current;
4797         struct rq *rq, *p_rq;
4798         unsigned long flags;
4799         int yielded = 0;
4800
4801         local_irq_save(flags);
4802         rq = this_rq();
4803
4804 again:
4805         p_rq = task_rq(p);
4806         /*
4807          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4808          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4809          */
4810         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4811                 yielded = -ESRCH;
4812                 goto out_irq;
4813         }
4814
4815         double_rq_lock(rq, p_rq);
4816         if (task_rq(p) != p_rq) {
4817                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4818                 goto again;
4819         }
4820
4821         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4822                 goto out_unlock;
4823
4824         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4825                 goto out_unlock;
4826
4827         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4828                 goto out_unlock;
4829
4830         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4831         if (yielded) {
4832                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4833                 /*
4834                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4835                  * fairness.
4836                  */
4837                 if (preempt && rq != p_rq)
4838                         resched_curr(p_rq);
4839         }
4840
4841 out_unlock:
4842         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4843 out_irq:
4844         local_irq_restore(flags);
4845
4846         if (yielded > 0)
4847                 schedule();
4848
4849         return yielded;
4850 }
4851 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4852
4853 /*
4854  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4855  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4856  */
4857 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4858 {
4859         int old_iowait = current->in_iowait;
4860         struct rq *rq;
4861         long ret;
4862
4863         current->in_iowait = 1;
4864         blk_schedule_flush_plug(current);
4865
4866         delayacct_blkio_start();
4867         rq = raw_rq();
4868         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4869         ret = schedule_timeout(timeout);
4870         current->in_iowait = old_iowait;
4871         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4872         delayacct_blkio_end();
4873
4874         return ret;
4875 }
4876 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4877
4878 /**
4879  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4880  * @policy: scheduling class.
4881  *
4882  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4883  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4884  * On failure, a negative error code is returned.
4885  */
4886 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4887 {
4888         int ret = -EINVAL;
4889
4890         switch (policy) {
4891         case SCHED_FIFO:
4892         case SCHED_RR:
4893                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4894                 break;
4895         case SCHED_DEADLINE:
4896         case SCHED_NORMAL:
4897         case SCHED_BATCH:
4898         case SCHED_IDLE:
4899                 ret = 0;
4900                 break;
4901         }
4902         return ret;
4903 }
4904
4905 /**
4906  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4907  * @policy: scheduling class.
4908  *
4909  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4910  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4911  * On failure, a negative error code is returned.
4912  */
4913 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4914 {
4915         int ret = -EINVAL;
4916
4917         switch (policy) {
4918         case SCHED_FIFO:
4919         case SCHED_RR:
4920                 ret = 1;
4921                 break;
4922         case SCHED_DEADLINE:
4923         case SCHED_NORMAL:
4924         case SCHED_BATCH:
4925         case SCHED_IDLE:
4926                 ret = 0;
4927         }
4928         return ret;
4929 }
4930
4931 /**
4932  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4933  * @pid: pid of the process.
4934  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4935  *
4936  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4937  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4938  *
4939  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4940  * an error code.
4941  */
4942 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4943                 struct timespec __user *, interval)
4944 {
4945         struct task_struct *p;
4946         unsigned int time_slice;
4947         unsigned long flags;
4948         struct rq *rq;
4949         int retval;
4950         struct timespec t;
4951
4952         if (pid < 0)
4953                 return -EINVAL;
4954
4955         retval = -ESRCH;
4956         rcu_read_lock();
4957         p = find_process_by_pid(pid);
4958         if (!p)
4959                 goto out_unlock;
4960
4961         retval = security_task_getscheduler(p);
4962         if (retval)
4963                 goto out_unlock;
4964
4965         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4966         time_slice = 0;
4967         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4968                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4969         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4970
4971         rcu_read_unlock();
4972         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4973         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4974         return retval;
4975
4976 out_unlock:
4977         rcu_read_unlock();
4978         return retval;
4979 }
4980
4981 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4982
4983 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4984 {
4985         unsigned long free = 0;
4986         int ppid;
4987         unsigned long state = p->state;
4988
4989         if (state)
4990                 state = __ffs(state) + 1;
4991         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4992                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4993 #if BITS_PER_LONG == 32
4994         if (state == TASK_RUNNING)
4995                 printk(KERN_CONT " running  ");
4996         else
4997                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4998 #else
4999         if (state == TASK_RUNNING)
5000                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5001         else
5002                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5003 #endif
5004 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5005         free = stack_not_used(p);
5006 #endif
5007         ppid = 0;
5008         rcu_read_lock();
5009         if (pid_alive(p))
5010                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5011         rcu_read_unlock();
5012         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5013                 task_pid_nr(p), ppid,
5014                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5015
5016         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5017         show_stack(p, NULL);
5018 }
5019
5020 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5021 {
5022         struct task_struct *g, *p;
5023
5024 #if BITS_PER_LONG == 32
5025         printk(KERN_INFO
5026                 "  task                PC stack   pid father\n");
5027 #else
5028         printk(KERN_INFO
5029                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5030 #endif
5031         rcu_read_lock();
5032         for_each_process_thread(g, p) {
5033                 /*
5034                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5035                  * console might take a lot of time:
5036                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5037                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5038                  * an IPI.
5039                  */
5040                 touch_nmi_watchdog();
5041                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5042                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5043                         sched_show_task(p);
5044         }
5045
5046 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5047         sysrq_sched_debug_show();
5048 #endif
5049         rcu_read_unlock();
5050         /*
5051          * Only show locks if all tasks are dumped:
5052          */
5053         if (!state_filter)
5054                 debug_show_all_locks();
5055 }
5056
5057 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5058 {
5059         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5060 }
5061
5062 /**
5063  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5064  * @idle: task in question
5065  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5066  *
5067  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5068  * flag, to make booting more robust.
5069  */
5070 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5071 {
5072         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5073         unsigned long flags;
5074
5075         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5076         raw_spin_lock(&rq->lock);
5077
5078         __sched_fork(0, idle);
5079         idle->state = TASK_RUNNING;
5080         idle->se.exec_start = sched_clock();
5081
5082 #ifdef CONFIG_SMP
5083         /*
5084          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5085          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5086          *
5087          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5088          */
5089         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5090 #endif
5091         /*
5092          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5093          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5094          * lockdep check in task_group() will fail.
5095          *
5096          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5097          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5098          *
5099          * Silence PROVE_RCU
5100          */
5101         rcu_read_lock();
5102         __set_task_cpu(idle, cpu);
5103         rcu_read_unlock();
5104
5105         rq->curr = rq->idle = idle;
5106         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5107 #ifdef CONFIG_SMP
5108         idle->on_cpu = 1;
5109 #endif
5110         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5111         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5112
5113         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5114         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5115
5116         /*
5117          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5118          */
5119         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5120         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5121         vtime_init_idle(idle, cpu);
5122 #ifdef CONFIG_SMP
5123         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5124 #endif
5125 }
5126
5127 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5128                               const struct cpumask *trial)
5129 {
5130         int ret = 1, trial_cpus;
5131         struct dl_bw *cur_dl_b;
5132         unsigned long flags;
5133
5134         if (!cpumask_weight(cur))
5135                 return ret;
5136
5137         rcu_read_lock_sched();
5138         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5139         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5140
5141         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5142         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5143             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5144                 ret = 0;
5145         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5146         rcu_read_unlock_sched();
5147
5148         return ret;
5149 }
5150
5151 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5152                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5153 {
5154         int ret = 0;
5155
5156         /*
5157          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5158          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5159          * affinity and isolating such threads by their set of
5160          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5161          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5162          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5163          * before cpus_allowed may be changed.
5164          */
5165         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5166                 ret = -EINVAL;
5167                 goto out;
5168         }
5169
5170 #ifdef CONFIG_SMP
5171         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5172                                               cs_cpus_allowed)) {
5173                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5174                                                         cs_cpus_allowed);
5175                 struct dl_bw *dl_b;
5176                 bool overflow;
5177                 int cpus;
5178                 unsigned long flags;
5179
5180                 rcu_read_lock_sched();
5181                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5182                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5183                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5184                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5185                 if (overflow)
5186                         ret = -EBUSY;
5187                 else {
5188                         /*
5189                          * We reserve space for this task in the destination
5190                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5191                          * We will free resources in the source root_domain
5192                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5193                          */
5194                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5195                 }
5196                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5197                 rcu_read_unlock_sched();
5198
5199         }
5200 #endif
5201 out:
5202         return ret;
5203 }
5204
5205 #ifdef CONFIG_SMP
5206
5207 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5208 /* Migrate current task p to target_cpu */
5209 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5210 {
5211         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5212         int curr_cpu = task_cpu(p);
5213
5214         if (curr_cpu == target_cpu)
5215                 return 0;
5216
5217         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5218                 return -EINVAL;
5219
5220         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5221
5222         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5223         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5224 }
5225
5226 /*
5227  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5228  * tasks on the runqueues
5229  */
5230 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5231 {
5232         struct rq *rq;
5233         unsigned long flags;
5234         bool queued, running;
5235
5236         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5237         queued = task_on_rq_queued(p);
5238         running = task_current(rq, p);
5239
5240         if (queued)
5241                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5242         if (running)
5243                 put_prev_task(rq, p);
5244
5245         p->numa_preferred_nid = nid;
5246
5247         if (running)
5248                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5249         if (queued)
5250                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5251         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5252 }
5253 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5254
5255 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5256 /*
5257  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5258  * offline.
5259  */
5260 void idle_task_exit(void)
5261 {
5262         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5263
5264         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5265
5266         if (mm != &init_mm) {
5267                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5268                 finish_arch_post_lock_switch();
5269         }
5270         mmdrop(mm);
5271 }
5272
5273 /*
5274  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5275  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5276  * nr_active count is stable.
5277  *
5278  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5279  */
5280 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5281 {
5282         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5283         if (delta)
5284                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5285 }
5286
5287 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5288 {
5289 }
5290
5291 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5292         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5293 };
5294
5295 static struct task_struct fake_task = {
5296         /*
5297          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5298          */
5299         .prio = MAX_PRIO + 1,
5300         .sched_class = &fake_sched_class,
5301 };
5302
5303 /*
5304  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5305  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5306  *
5307  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5308  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5309  * because of lock validation efforts.
5310  */
5311 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5312 {
5313         struct rq *rq = dead_rq;
5314         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5315         int dest_cpu;
5316
5317         /*
5318          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5319          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5320          *
5321          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5322          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5323          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5324          * done here.
5325          */
5326         rq->stop = NULL;
5327
5328         /*
5329          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5330          * class method both need to have an up-to-date
5331          * value of rq->clock[_task]
5332          */
5333         update_rq_clock(rq);
5334
5335         for (;;) {
5336                 /*
5337                  * There's this thread running, bail when that's the only
5338                  * remaining thread.
5339                  */
5340                 if (rq->nr_running == 1)
5341                         break;
5342
5343                 /*
5344                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5345                  */
5346                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5347                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5348                 BUG_ON(!next);
5349                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5350
5351                 /*
5352                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5353                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5354                  * stabilizes the mask.
5355                  *
5356                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5357                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5358                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5359                  */
5360                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5361                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5362                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5363                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5364
5365                 /*
5366                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5367                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5368                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5369                  */
5370                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5371                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5372                         continue;
5373                 }
5374
5375                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5376                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5377
5378                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5379                 if (rq != dead_rq) {
5380                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5381                         rq = dead_rq;
5382                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5383                 }
5384                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5385         }
5386
5387         rq->stop = stop;
5388 }
5389 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5390
5391 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5392
5393 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5394         {
5395                 .procname       = "sched_domain",
5396                 .mode           = 0555,
5397         },
5398         {}
5399 };
5400
5401 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5402         {
5403                 .procname       = "kernel",
5404                 .mode           = 0555,
5405                 .child          = sd_ctl_dir,
5406         },
5407         {}
5408 };
5409
5410 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5411 {
5412         struct ctl_table *entry =
5413                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5414
5415         return entry;
5416 }
5417
5418 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5419 {
5420         struct ctl_table *entry;
5421
5422         /*
5423          * In the intermediate directories, both the child directory and
5424          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5425          * will always be set. In the lowest directory the names are
5426          * static strings and all have proc handlers.
5427          */
5428         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5429                 if (entry->child)
5430                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5431                 if (entry->proc_handler == NULL)
5432                         kfree(entry->procname);
5433         }
5434
5435         kfree(*tablep);
5436         *tablep = NULL;
5437 }
5438
5439 static int min_load_idx = 0;
5440 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
5441
5442 static void
5443 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5444                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5445                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
5446                 bool load_idx)
5447 {
5448         entry->procname = procname;
5449         entry->data = data;
5450         entry->maxlen = maxlen;
5451         entry->mode = mode;
5452         entry->proc_handler = proc_handler;
5453
5454         if (load_idx) {
5455                 entry->extra1 = &min_load_idx;
5456                 entry->extra2 = &max_load_idx;
5457         }
5458 }
5459
5460 static struct ctl_table *
5461 sd_alloc_ctl_energy_table(struct sched_group_energy *sge)
5462 {
5463         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(5);
5464
5465         if (table == NULL)
5466                 return NULL;
5467
5468         set_table_entry(&table[0], "nr_idle_states", &sge->nr_idle_states,
5469                         sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5470         set_table_entry(&table[1], "idle_states", &sge->idle_states[0].power,
5471                         sge->nr_idle_states*sizeof(struct idle_state), 0644,
5472                         proc_doulongvec_minmax, false);
5473         set_table_entry(&table[2], "nr_cap_states", &sge->nr_cap_states,
5474                         sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5475         set_table_entry(&table[3], "cap_states", &sge->cap_states[0].cap,
5476                         sge->nr_cap_states*sizeof(struct capacity_state), 0644,
5477                         proc_doulongvec_minmax, false);
5478
5479         return table;
5480 }
5481
5482 static struct ctl_table *
5483 sd_alloc_ctl_group_table(struct sched_group *sg)
5484 {
5485         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(2);
5486
5487         if (table == NULL)
5488                 return NULL;
5489
5490         table->procname = kstrdup("energy", GFP_KERNEL);
5491         table->mode = 0555;
5492         table->child = sd_alloc_ctl_energy_table((struct sched_group_energy *)sg->sge);
5493
5494         return table;
5495 }
5496
5497 static struct ctl_table *
5498 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5499 {
5500         struct ctl_table *table;
5501         unsigned int nr_entries = 14;
5502
5503         int i = 0;
5504         struct sched_group *sg = sd->groups;
5505
5506         if (sg->sge) {
5507                 int nr_sgs = 0;
5508
5509                 do {} while (nr_sgs++, sg = sg->next, sg != sd->groups);
5510
5511                 nr_entries += nr_sgs;
5512         }
5513
5514         table = sd_alloc_ctl_entry(nr_entries);
5515
5516         if (table == NULL)
5517                 return NULL;
5518
5519         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5520                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5521         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5522                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5523         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5524                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5525         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5526                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5527         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5528                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5529         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5530                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5531         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5532                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
5533         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5534                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5535         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5536                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5537         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5538                 &sd->cache_nice_tries,
5539                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5540         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5541                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
5542         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
5543                 &sd->max_newidle_lb_cost,
5544                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
5545         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
5546                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
5547         sg = sd->groups;
5548         if (sg->sge) {
5549                 char buf[32];
5550                 struct ctl_table *entry = &table[13];
5551
5552                 do {
5553                         snprintf(buf, 32, "group%d", i);
5554                         entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5555                         entry->mode = 0555;
5556                         entry->child = sd_alloc_ctl_group_table(sg);
5557                 } while (entry++, i++, sg = sg->next, sg != sd->groups);
5558         }
5559         /* &table[nr_entries-1] is terminator */
5560
5561         return table;
5562 }
5563
5564 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5565 {
5566         struct ctl_table *entry, *table;
5567         struct sched_domain *sd;
5568         int domain_num = 0, i;
5569         char buf[32];
5570
5571         for_each_domain(cpu, sd)
5572                 domain_num++;
5573         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5574         if (table == NULL)
5575                 return NULL;
5576
5577         i = 0;
5578         for_each_domain(cpu, sd) {
5579                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5580                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5581                 entry->mode = 0555;
5582                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5583                 entry++;
5584                 i++;
5585         }
5586         return table;
5587 }
5588
5589 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5590 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5591 {
5592         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5593         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5594         char buf[32];
5595
5596         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5597         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5598
5599         if (entry == NULL)
5600                 return;
5601
5602         for_each_possible_cpu(i) {
5603                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5604                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5605                 entry->mode = 0555;
5606                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5607                 entry++;
5608         }
5609
5610         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5611         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5612 }
5613
5614 /* may be called multiple times per register */
5615 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5616 {
5617         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5618         sd_sysctl_header = NULL;
5619         if (sd_ctl_dir[0].child)
5620                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5621 }
5622 #else
5623 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5624 {
5625 }
5626 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5627 {
5628 }
5629 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG && CONFIG_SYSCTL */
5630
5631 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5632 {
5633         if (!rq->online) {
5634                 const struct sched_class *class;
5635
5636                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5637                 rq->online = 1;
5638
5639                 for_each_class(class) {
5640                         if (class->rq_online)
5641                                 class->rq_online(rq);
5642                 }
5643         }
5644 }
5645
5646 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5647 {
5648         if (rq->online) {
5649                 const struct sched_class *class;
5650
5651                 for_each_class(class) {
5652                         if (class->rq_offline)
5653                                 class->rq_offline(rq);
5654                 }
5655
5656                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5657                 rq->online = 0;
5658         }
5659 }
5660
5661 /*
5662  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5663  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5664  */
5665 static int
5666 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5667 {
5668         int cpu = (long)hcpu;
5669         unsigned long flags;
5670         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5671
5672         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5673
5674         case CPU_UP_PREPARE:
5675                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5676                 account_reset_rq(rq);
5677                 break;
5678
5679         case CPU_ONLINE:
5680                 /* Update our root-domain */
5681                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5682                 if (rq->rd) {
5683                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5684
5685                         set_rq_online(rq);
5686                 }
5687                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5688                 break;
5689
5690 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5691         case CPU_DYING:
5692                 sched_ttwu_pending();
5693                 /* Update our root-domain */
5694                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5695                 if (rq->rd) {
5696                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5697                         set_rq_offline(rq);
5698                 }
5699                 migrate_tasks(rq);
5700                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5701                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5702                 break;
5703
5704         case CPU_DEAD:
5705                 calc_load_migrate(rq);
5706                 break;
5707 #endif
5708         }
5709
5710         update_max_interval();
5711
5712         return NOTIFY_OK;
5713 }
5714
5715 /*
5716  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5717  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5718  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5719  */
5720 static struct notifier_block migration_notifier = {
5721         .notifier_call = migration_call,
5722         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5723 };
5724
5725 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5726 {
5727         int cpu = smp_processor_id();
5728         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5729         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5730 }
5731
5732 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5733                                       unsigned long action, void *hcpu)
5734 {
5735         int cpu = (long)hcpu;
5736
5737         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5738         case CPU_STARTING:
5739                 set_cpu_rq_start_time();
5740                 return NOTIFY_OK;
5741
5742         case CPU_ONLINE:
5743                 /*
5744                  * At this point a starting CPU has marked itself as online via
5745                  * set_cpu_online(). But it might not yet have marked itself
5746                  * as active, which is essential from here on.
5747                  */
5748                 set_cpu_active(cpu, true);
5749                 stop_machine_unpark(cpu);
5750                 return NOTIFY_OK;
5751
5752         case CPU_DOWN_FAILED:
5753                 set_cpu_active(cpu, true);
5754                 return NOTIFY_OK;
5755
5756         default:
5757                 return NOTIFY_DONE;
5758         }
5759 }
5760
5761 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5762                                         unsigned long action, void *hcpu)
5763 {
5764         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5765         case CPU_DOWN_PREPARE:
5766                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5767                 return NOTIFY_OK;
5768         default:
5769                 return NOTIFY_DONE;
5770         }
5771 }
5772
5773 static int __init migration_init(void)
5774 {
5775         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5776         int err;
5777
5778         /* Initialize migration for the boot CPU */
5779         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5780         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5781         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5782         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5783
5784         /* Register cpu active notifiers */
5785         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5786         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5787
5788         return 0;
5789 }
5790 early_initcall(migration_init);
5791
5792 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5793
5794 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5795
5796 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5797
5798 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5799 {
5800         sched_debug_enabled = 1;
5801
5802         return 0;
5803 }
5804 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5805
5806 static inline bool sched_debug(void)
5807 {
5808         return sched_debug_enabled;
5809 }
5810
5811 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5812                                   struct cpumask *groupmask)
5813 {
5814         struct sched_group *group = sd->groups;
5815
5816         cpumask_clear(groupmask);
5817
5818         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5819
5820         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5821                 printk("does not load-balance\n");
5822                 if (sd->parent)
5823                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5824                                         " has parent");
5825                 return -1;
5826         }
5827
5828         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5829                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5830
5831         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5832                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5833                                 "CPU%d\n", cpu);
5834         }
5835         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5836                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5837                                 " CPU%d\n", cpu);
5838         }
5839
5840         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5841         do {
5842                 if (!group) {
5843                         printk("\n");
5844                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5845                         break;
5846                 }
5847
5848                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5849                         printk(KERN_CONT "\n");
5850                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5851                         break;
5852                 }
5853
5854                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5855                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5856                         printk(KERN_CONT "\n");
5857                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5858                         break;
5859                 }
5860
5861                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5862
5863                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5864                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5865                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5866                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %lu)",
5867                                 group->sgc->capacity);
5868                 }
5869
5870                 group = group->next;
5871         } while (group != sd->groups);
5872         printk(KERN_CONT "\n");
5873
5874         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5875                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5876
5877         if (sd->parent &&
5878             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5879                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5880                         "of domain->span\n");
5881         return 0;
5882 }
5883
5884 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5885 {
5886         int level = 0;
5887
5888         if (!sched_debug_enabled)
5889                 return;
5890
5891         if (!sd) {
5892                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5893                 return;
5894         }
5895
5896         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5897
5898         for (;;) {
5899                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5900                         break;
5901                 level++;
5902                 sd = sd->parent;
5903                 if (!sd)
5904                         break;
5905         }
5906 }
5907 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5908 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5909 static inline bool sched_debug(void)
5910 {
5911         return false;
5912 }
5913 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5914
5915 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5916 {
5917         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5918                 return 1;
5919
5920         /* Following flags need at least 2 groups */
5921         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5922                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5923                          SD_BALANCE_FORK |
5924                          SD_BALANCE_EXEC |
5925                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5926                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5927                          SD_SHARE_POWERDOMAIN |
5928                          SD_SHARE_CAP_STATES)) {
5929                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5930                         return 0;
5931         }
5932
5933         /* Following flags don't use groups */
5934         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5935                 return 0;
5936
5937         return 1;
5938 }
5939
5940 static int
5941 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5942 {
5943         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5944
5945         if (sd_degenerate(parent))
5946                 return 1;
5947
5948         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5949                 return 0;
5950
5951         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5952         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5953                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5954                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5955                                 SD_BALANCE_FORK |
5956                                 SD_BALANCE_EXEC |
5957                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5958                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5959                                 SD_PREFER_SIBLING |
5960                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN |
5961                                 SD_SHARE_CAP_STATES);
5962                 if (nr_node_ids == 1)
5963                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5964         }
5965         if (~cflags & pflags)
5966                 return 0;
5967
5968         return 1;
5969 }
5970
5971 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5972 {
5973         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5974
5975         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5976         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5977         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5978         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5979         free_cpumask_var(rd->online);
5980         free_cpumask_var(rd->span);
5981         kfree(rd);
5982 }
5983
5984 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5985 {
5986         struct root_domain *old_rd = NULL;
5987         unsigned long flags;
5988
5989         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5990
5991         if (rq->rd) {
5992                 old_rd = rq->rd;
5993
5994                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5995                         set_rq_offline(rq);
5996
5997                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5998
5999                 /*
6000                  * If we dont want to free the old_rd yet then
6001                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6002                  * in this function:
6003                  */
6004                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6005                         old_rd = NULL;
6006         }
6007
6008         atomic_inc(&rd->refcount);
6009         rq->rd = rd;
6010
6011         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6012         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6013                 set_rq_online(rq);
6014
6015         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6016
6017         if (old_rd)
6018                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
6019 }
6020
6021 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6022 {
6023         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6024
6025         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6026                 goto out;
6027         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6028                 goto free_span;
6029         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
6030                 goto free_online;
6031         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6032                 goto free_dlo_mask;
6033
6034         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
6035         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
6036                 goto free_dlo_mask;
6037
6038         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6039                 goto free_rto_mask;
6040
6041         init_max_cpu_capacity(&rd->max_cpu_capacity);
6042         return 0;
6043
6044 free_rto_mask:
6045         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6046 free_dlo_mask:
6047         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
6048 free_online:
6049         free_cpumask_var(rd->online);
6050 free_span:
6051         free_cpumask_var(rd->span);
6052 out:
6053         return -ENOMEM;
6054 }
6055
6056 /*
6057  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
6058  * members (mimicking the global state we have today).
6059  */
6060 struct root_domain def_root_domain;
6061
6062 static void init_defrootdomain(void)
6063 {
6064         init_rootdomain(&def_root_domain);
6065
6066         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6067 }
6068
6069 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6070 {
6071         struct root_domain *rd;
6072
6073         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6074         if (!rd)
6075                 return NULL;
6076
6077         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6078                 kfree(rd);
6079                 return NULL;
6080         }
6081
6082         return rd;
6083 }
6084
6085 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
6086 {
6087         struct sched_group *tmp, *first;
6088
6089         if (!sg)
6090                 return;
6091
6092         first = sg;
6093         do {
6094                 tmp = sg->next;
6095
6096                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
6097                         kfree(sg->sgc);
6098
6099                 kfree(sg);
6100                 sg = tmp;
6101         } while (sg != first);
6102 }
6103
6104 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
6105 {
6106         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6107
6108         /*
6109          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6110          * nuke them all.
6111          */
6112         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6113                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6114         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6115                 kfree(sd->groups->sgc);
6116                 kfree(sd->groups);
6117         }
6118         kfree(sd);
6119 }
6120
6121 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
6122 {
6123         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
6124 }
6125
6126 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
6127 {
6128         for (; sd; sd = sd->parent)
6129                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
6130 }
6131
6132 /*
6133  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6134  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6135  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6136  *
6137  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6138  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6139  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6140  */
6141 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6142 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6143 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6144 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6145 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
6146 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6147 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_ea);
6148 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_scs);
6149
6150 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6151 {
6152         struct sched_domain *sd;
6153         struct sched_domain *busy_sd = NULL, *ea_sd = NULL;
6154         int id = cpu;
6155         int size = 1;
6156
6157         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6158         if (sd) {
6159                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6160                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6161                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
6162         }
6163         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
6164
6165         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6166         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6167         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6168
6169         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6170         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6171
6172         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6173         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6174
6175         for_each_domain(cpu, sd) {
6176                 if (sd->groups->sge)
6177                         ea_sd = sd;
6178                 else
6179                         break;
6180         }
6181         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_ea, cpu), ea_sd);
6182
6183         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_CAP_STATES);
6184         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_scs, cpu), sd);
6185 }
6186
6187 /*
6188  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6189  * hold the hotplug lock.
6190  */
6191 static void
6192 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6193 {
6194         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6195         struct sched_domain *tmp;
6196
6197         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6198         for (tmp = sd; tmp; ) {
6199                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6200                 if (!parent)
6201                         break;
6202
6203                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6204                         tmp->parent = parent->parent;
6205                         if (parent->parent)
6206                                 parent->parent->child = tmp;
6207                         /*
6208                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6209                          * degenerate parent; the spans match for this
6210                          * so the property transfers.
6211                          */
6212                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6213                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6214                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
6215                 } else
6216                         tmp = tmp->parent;
6217         }
6218
6219         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6220                 tmp = sd;
6221                 sd = sd->parent;
6222                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
6223                 if (sd)
6224                         sd->child = NULL;
6225         }
6226
6227         sched_domain_debug(sd, cpu);
6228
6229         rq_attach_root(rq, rd);
6230         tmp = rq->sd;
6231         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6232         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6233
6234         update_top_cache_domain(cpu);
6235 }
6236
6237 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6238 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6239 {
6240         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6241         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6242         return 1;
6243 }
6244
6245 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6246
6247 struct s_data {
6248         struct sched_domain ** __percpu sd;
6249         struct root_domain      *rd;
6250 };
6251
6252 enum s_alloc {
6253         sa_rootdomain,
6254         sa_sd,
6255         sa_sd_storage,
6256         sa_none,
6257 };
6258
6259 /*
6260  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6261  * domain traversal.
6262  *
6263  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6264  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6265  * range.
6266  *
6267  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6268  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6269  * cpu they're built on, so check that.
6270  *
6271  */
6272 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6273 {
6274         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6275         struct sd_data *sdd = sd->private;
6276         struct sched_domain *sibling;
6277         int i;
6278
6279         for_each_cpu(i, span) {
6280                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6281                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6282                         continue;
6283
6284                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6285         }
6286 }
6287
6288 /*
6289  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6290  * of this group that's also in the iteration mask.
6291  */
6292 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6293 {
6294         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6295 }
6296
6297 static int
6298 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6299 {
6300         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6301         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6302         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6303         struct sd_data *sdd = sd->private;
6304         struct sched_domain *sibling;
6305         int i;
6306
6307         cpumask_clear(covered);
6308
6309         for_each_cpu(i, span) {
6310                 struct cpumask *sg_span;
6311
6312                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6313                         continue;
6314
6315                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6316
6317                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6318                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6319                         continue;
6320
6321                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6322                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6323
6324                 if (!sg)
6325                         goto fail;
6326
6327                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6328                 if (sibling->child)
6329                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6330                 else
6331                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6332
6333                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6334
6335                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6336                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6337                         build_group_mask(sd, sg);
6338
6339                 /*
6340                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6341                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6342                  * die on a /0 trap.
6343                  */
6344                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6345                 sg->sgc->max_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6346
6347                 /*
6348                  * Make sure the first group of this domain contains the
6349                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6350                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6351                  */
6352                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6353                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6354                         groups = sg;
6355
6356                 if (!first)
6357                         first = sg;
6358                 if (last)
6359                         last->next = sg;
6360                 last = sg;
6361                 last->next = first;
6362         }
6363         sd->groups = groups;
6364
6365         return 0;
6366
6367 fail:
6368         free_sched_groups(first, 0);
6369
6370         return -ENOMEM;
6371 }
6372
6373 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6374 {
6375         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6376         struct sched_domain *child = sd->child;
6377
6378         if (child)
6379                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6380
6381         if (sg) {
6382                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6383                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6384                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6385         }
6386
6387         return cpu;
6388 }
6389
6390 /*
6391  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6392  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6393  * and ->cpu_capacity to 0.
6394  *
6395  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6396  */
6397 static int
6398 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6399 {
6400         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6401         struct sd_data *sdd = sd->private;
6402         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6403         struct cpumask *covered;
6404         int i;
6405
6406         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6407         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6408
6409         if (cpu != cpumask_first(span))
6410                 return 0;
6411
6412         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6413         covered = sched_domains_tmpmask;
6414
6415         cpumask_clear(covered);
6416
6417         for_each_cpu(i, span) {
6418                 struct sched_group *sg;
6419                 int group, j;
6420
6421                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6422                         continue;
6423
6424                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6425                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6426
6427                 for_each_cpu(j, span) {
6428                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6429                                 continue;
6430
6431                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6432                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6433                 }
6434
6435                 if (!first)
6436                         first = sg;
6437                 if (last)
6438                         last->next = sg;
6439                 last = sg;
6440         }
6441         last->next = first;
6442
6443         return 0;
6444 }
6445
6446 /*
6447  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6448  *
6449  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6450  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6451  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6452  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6453  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6454  * group having less cpu_capacity.
6455  */
6456 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6457 {
6458         struct sched_group *sg = sd->groups;
6459
6460         WARN_ON(!sg);
6461
6462         do {
6463                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6464                 sg = sg->next;
6465         } while (sg != sd->groups);
6466
6467         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6468                 return;
6469
6470         update_group_capacity(sd, cpu);
6471         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6472 }
6473
6474 /*
6475  * Check that the per-cpu provided sd energy data is consistent for all cpus
6476  * within the mask.
6477  */
6478 static inline void check_sched_energy_data(int cpu, sched_domain_energy_f fn,
6479                                            const struct cpumask *cpumask)
6480 {
6481         const struct sched_group_energy * const sge = fn(cpu);
6482         struct cpumask mask;
6483         int i;
6484
6485         if (cpumask_weight(cpumask) <= 1)
6486                 return;
6487
6488         cpumask_xor(&mask, cpumask, get_cpu_mask(cpu));
6489
6490         for_each_cpu(i, &mask) {
6491                 const struct sched_group_energy * const e = fn(i);
6492                 int y;
6493
6494                 BUG_ON(e->nr_idle_states != sge->nr_idle_states);
6495
6496                 for (y = 0; y < (e->nr_idle_states); y++) {
6497                         BUG_ON(e->idle_states[y].power !=
6498                                         sge->idle_states[y].power);
6499                 }
6500
6501                 BUG_ON(e->nr_cap_states != sge->nr_cap_states);
6502
6503                 for (y = 0; y < (e->nr_cap_states); y++) {
6504                         BUG_ON(e->cap_states[y].cap != sge->cap_states[y].cap);
6505                         BUG_ON(e->cap_states[y].power !=
6506                                         sge->cap_states[y].power);
6507                 }
6508         }
6509 }
6510
6511 static void init_sched_energy(int cpu, struct sched_domain *sd,
6512                               sched_domain_energy_f fn)
6513 {
6514         if (!(fn && fn(cpu)))
6515                 return;
6516
6517         if (cpu != group_balance_cpu(sd->groups))
6518                 return;
6519
6520         if (sd->child && !sd->child->groups->sge) {
6521                 pr_err("BUG: EAS setup broken for CPU%d\n", cpu);
6522 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6523                 pr_err("     energy data on %s but not on %s domain\n",
6524                         sd->name, sd->child->name);
6525 #endif
6526                 return;
6527         }
6528
6529         check_sched_energy_data(cpu, fn, sched_group_cpus(sd->groups));
6530
6531         sd->groups->sge = fn(cpu);
6532 }
6533
6534 /*
6535  * Initializers for schedule domains
6536  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6537  */
6538
6539 static int default_relax_domain_level = -1;
6540 int sched_domain_level_max;
6541
6542 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6543 {
6544         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6545                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6546
6547         return 1;
6548 }
6549 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6550
6551 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6552                                  struct sched_domain_attr *attr)
6553 {
6554         int request;
6555
6556         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6557                 if (default_relax_domain_level < 0)
6558                         return;
6559                 else
6560                         request = default_relax_domain_level;
6561         } else
6562                 request = attr->relax_domain_level;
6563         if (request < sd->level) {
6564                 /* turn off idle balance on this domain */
6565                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6566         } else {
6567                 /* turn on idle balance on this domain */
6568                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6569         }
6570 }
6571
6572 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6573 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6574
6575 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6576                                  const struct cpumask *cpu_map)
6577 {
6578         switch (what) {
6579         case sa_rootdomain:
6580                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6581                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6582         case sa_sd:
6583                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6584         case sa_sd_storage:
6585                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6586         case sa_none:
6587                 break;
6588         }
6589 }
6590
6591 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6592                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6593 {
6594         memset(d, 0, sizeof(*d));
6595
6596         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6597                 return sa_sd_storage;
6598         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6599         if (!d->sd)
6600                 return sa_sd_storage;
6601         d->rd = alloc_rootdomain();
6602         if (!d->rd)
6603                 return sa_sd;
6604         return sa_rootdomain;
6605 }
6606
6607 /*
6608  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6609  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6610  * will not free the data we're using.
6611  */
6612 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6613 {
6614         struct sd_data *sdd = sd->private;
6615
6616         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6617         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6618
6619         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6620                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6621
6622         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6623                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6624 }
6625
6626 #ifdef CONFIG_NUMA
6627 static int sched_domains_numa_levels;
6628 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6629 static int *sched_domains_numa_distance;
6630 int sched_max_numa_distance;
6631 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6632 static int sched_domains_curr_level;
6633 #endif
6634
6635 /*
6636  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6637  *
6638  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6639  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6640  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6641  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6642  * SD_SHARE_CAP_STATES    - describes shared capacity states
6643  *
6644  * Odd one out:
6645  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6646  */
6647 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6648         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6649          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6650          SD_NUMA |                      \
6651          SD_ASYM_PACKING |              \
6652          SD_SHARE_POWERDOMAIN |         \
6653          SD_SHARE_CAP_STATES)
6654
6655 static struct sched_domain *
6656 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6657 {
6658         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6659         int sd_weight, sd_flags = 0;
6660
6661 #ifdef CONFIG_NUMA
6662         /*
6663          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6664          */
6665         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6666 #endif
6667
6668         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6669
6670         if (tl->sd_flags)
6671                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6672         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6673                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6674                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6675
6676         *sd = (struct sched_domain){
6677                 .min_interval           = sd_weight,
6678                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6679                 .busy_factor            = 32,
6680                 .imbalance_pct          = 125,
6681
6682                 .cache_nice_tries       = 0,
6683                 .busy_idx               = 0,
6684                 .idle_idx               = 0,
6685                 .newidle_idx            = 0,
6686                 .wake_idx               = 0,
6687                 .forkexec_idx           = 0,
6688
6689                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6690                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6691                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6692                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6693                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6694                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6695                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6696                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6697                                         | 0*SD_SERIALIZE
6698                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6699                                         | 0*SD_NUMA
6700                                         | sd_flags
6701                                         ,
6702
6703                 .last_balance           = jiffies,
6704                 .balance_interval       = sd_weight,
6705                 .smt_gain               = 0,
6706                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6707                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6708 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6709                 .name                   = tl->name,
6710 #endif
6711         };
6712
6713         /*
6714          * Convert topological properties into behaviour.
6715          */
6716
6717         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6718                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6719                 sd->imbalance_pct = 110;
6720                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6721
6722         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6723                 sd->imbalance_pct = 117;
6724                 sd->cache_nice_tries = 1;
6725                 sd->busy_idx = 2;
6726
6727 #ifdef CONFIG_NUMA
6728         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6729                 sd->cache_nice_tries = 2;
6730                 sd->busy_idx = 3;
6731                 sd->idle_idx = 2;
6732
6733                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6734                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6735                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6736                                        SD_BALANCE_FORK |
6737                                        SD_WAKE_AFFINE);
6738                 }
6739
6740 #endif
6741         } else {
6742                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6743                 sd->cache_nice_tries = 1;
6744                 sd->busy_idx = 2;
6745                 sd->idle_idx = 1;
6746         }
6747
6748         sd->private = &tl->data;
6749
6750         return sd;
6751 }
6752
6753 /*
6754  * Topology list, bottom-up.
6755  */
6756 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6757 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6758         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6759 #endif
6760 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6761         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6762 #endif
6763         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6764         { NULL, },
6765 };
6766
6767 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6768         default_topology;
6769
6770 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6771         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6772
6773 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6774 {
6775         sched_domain_topology = tl;
6776 }
6777
6778 #ifdef CONFIG_NUMA
6779
6780 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6781 {
6782         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6783 }
6784
6785 static void sched_numa_warn(const char *str)
6786 {
6787         static int done = false;
6788         int i,j;
6789
6790         if (done)
6791                 return;
6792
6793         done = true;
6794
6795         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6796
6797         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6798                 printk(KERN_WARNING "  ");
6799                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6800                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6801                 printk(KERN_CONT "\n");
6802         }
6803         printk(KERN_WARNING "\n");
6804 }
6805
6806 bool find_numa_distance(int distance)
6807 {
6808         int i;
6809
6810         if (distance == node_distance(0, 0))
6811                 return true;
6812
6813         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6814                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6815                         return true;
6816         }
6817
6818         return false;
6819 }
6820
6821 /*
6822  * A system can have three types of NUMA topology:
6823  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6824  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6825  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6826  *
6827  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6828  * topology lies in whether communication between not directly
6829  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6830  * could run), or through backplane controllers. This affects
6831  * placement of programs.
6832  *
6833  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6834  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6835  *   is directly connected.
6836  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6837  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6838  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6839  */
6840 static void init_numa_topology_type(void)
6841 {
6842         int a, b, c, n;
6843
6844         n = sched_max_numa_distance;
6845
6846         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6847                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6848                 return;
6849         }
6850
6851         for_each_online_node(a) {
6852                 for_each_online_node(b) {
6853                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6854                         if (node_distance(a, b) < n)
6855                                 continue;
6856
6857                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6858                         for_each_online_node(c) {
6859                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6860                                     node_distance(b, c) < n) {
6861                                         sched_numa_topology_type =
6862                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6863                                         return;
6864                                 }
6865                         }
6866
6867                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6868                         return;
6869                 }
6870         }
6871 }
6872
6873 static void sched_init_numa(void)
6874 {
6875         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6876         struct sched_domain_topology_level *tl;
6877         int level = 0;
6878         int i, j, k;
6879
6880         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6881         if (!sched_domains_numa_distance)
6882                 return;
6883
6884         /*
6885          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6886          * unique distances in the node_distance() table.
6887          *
6888          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6889          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6890          */
6891         next_distance = curr_distance;
6892         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6893                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6894                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6895                                 int distance = node_distance(i, k);
6896
6897                                 if (distance > curr_distance &&
6898                                     (distance < next_distance ||
6899                                      next_distance == curr_distance))
6900                                         next_distance = distance;
6901
6902                                 /*
6903                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6904                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6905                                  * equally connected to A.
6906                                  */
6907                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6908                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6909
6910                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6911                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6912                         }
6913                         if (next_distance != curr_distance) {
6914                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6915                                 sched_domains_numa_levels = level;
6916                                 curr_distance = next_distance;
6917                         } else break;
6918                 }
6919
6920                 /*
6921                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6922                  */
6923                 if (!sched_debug())
6924                         break;
6925         }
6926
6927         if (!level)
6928                 return;
6929
6930         /*
6931          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6932          * identity distance node_distance(i,i).
6933          *
6934          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6935          * numbers.
6936          */
6937
6938         /*
6939          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6940          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6941          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6942          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6943          * in other functions.
6944          *
6945          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6946          */
6947         sched_domains_numa_levels = 0;
6948
6949         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6950         if (!sched_domains_numa_masks)
6951                 return;
6952
6953         /*
6954          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6955          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6956          */
6957         for (i = 0; i < level; i++) {
6958                 sched_domains_numa_masks[i] =
6959                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6960                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6961                         return;
6962
6963                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6964                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6965                         if (!mask)
6966                                 return;
6967
6968                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6969
6970                         for_each_node(k) {
6971                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6972                                         continue;
6973
6974                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6975                         }
6976                 }
6977         }
6978
6979         /* Compute default topology size */
6980         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6981
6982         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6983                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6984         if (!tl)
6985                 return;
6986
6987         /*
6988          * Copy the default topology bits..
6989          */
6990         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6991                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6992
6993         /*
6994          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6995          */
6996         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6997                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6998                         .mask = sd_numa_mask,
6999                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
7000                         .flags = SDTL_OVERLAP,
7001                         .numa_level = j,
7002                         SD_INIT_NAME(NUMA)
7003                 };
7004         }
7005
7006         sched_domain_topology = tl;
7007
7008         sched_domains_numa_levels = level;
7009         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
7010
7011         init_numa_topology_type();
7012 }
7013
7014 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
7015 {
7016         int i, j;
7017         int node = cpu_to_node(cpu);
7018
7019         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
7020                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7021                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
7022                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
7023                 }
7024         }
7025 }
7026
7027 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
7028 {
7029         int i, j;
7030         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
7031                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
7032                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
7033         }
7034 }
7035
7036 /*
7037  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
7038  * are onlined.
7039  */
7040 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
7041                                            unsigned long action,
7042                                            void *hcpu)
7043 {
7044         int cpu = (long)hcpu;
7045
7046         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7047         case CPU_ONLINE:
7048                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7049                 break;
7050
7051         case CPU_DEAD:
7052                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7053                 break;
7054
7055         default:
7056                 return NOTIFY_DONE;
7057         }
7058
7059         return NOTIFY_OK;
7060 }
7061 #else
7062 static inline void sched_init_numa(void)
7063 {
7064 }
7065
7066 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
7067                                            unsigned long action,
7068                                            void *hcpu)
7069 {
7070         return 0;
7071 }
7072 #endif /* CONFIG_NUMA */
7073
7074 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
7075 {
7076         struct sched_domain_topology_level *tl;
7077         int j;
7078
7079         for_each_sd_topology(tl) {
7080                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7081
7082                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
7083                 if (!sdd->sd)
7084                         return -ENOMEM;
7085
7086                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
7087                 if (!sdd->sg)
7088                         return -ENOMEM;
7089
7090                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
7091                 if (!sdd->sgc)
7092                         return -ENOMEM;
7093
7094                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7095                         struct sched_domain *sd;
7096                         struct sched_group *sg;
7097                         struct sched_group_capacity *sgc;
7098
7099                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7100                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7101                         if (!sd)
7102                                 return -ENOMEM;
7103
7104                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7105
7106                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7107                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7108                         if (!sg)
7109                                 return -ENOMEM;
7110
7111                         sg->next = sg;
7112
7113                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7114
7115                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
7116                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7117                         if (!sgc)
7118                                 return -ENOMEM;
7119
7120                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
7121                 }
7122         }
7123
7124         return 0;
7125 }
7126
7127 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7128 {
7129         struct sched_domain_topology_level *tl;
7130         int j;
7131
7132         for_each_sd_topology(tl) {
7133                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7134
7135                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7136                         struct sched_domain *sd;
7137
7138                         if (sdd->sd) {
7139                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7140                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7141                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7142                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7143                         }
7144
7145                         if (sdd->sg)
7146                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7147                         if (sdd->sgc)
7148                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
7149                 }
7150                 free_percpu(sdd->sd);
7151                 sdd->sd = NULL;
7152                 free_percpu(sdd->sg);
7153                 sdd->sg = NULL;
7154                 free_percpu(sdd->sgc);
7155                 sdd->sgc = NULL;
7156         }
7157 }
7158
7159 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7160                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7161                 struct sched_domain *child, int cpu)
7162 {
7163         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
7164         if (!sd)
7165                 return child;
7166
7167         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
7168         if (child) {
7169                 sd->level = child->level + 1;
7170                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7171                 child->parent = sd;
7172                 sd->child = child;
7173
7174                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
7175                                     sched_domain_span(sd))) {
7176                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
7177 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7178                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
7179                                         child->name, sd->name);
7180 #endif
7181                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
7182                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
7183                                    sched_domain_span(sd),
7184                                    sched_domain_span(child));
7185                 }
7186
7187         }
7188         set_domain_attribute(sd, attr);
7189
7190         return sd;
7191 }
7192
7193 /*
7194  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7195  * to the individual cpus
7196  */
7197 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7198                                struct sched_domain_attr *attr)
7199 {
7200         enum s_alloc alloc_state;
7201         struct sched_domain *sd;
7202         struct s_data d;
7203         struct rq *rq = NULL;
7204         int i, ret = -ENOMEM;
7205
7206         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7207         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7208                 goto error;
7209
7210         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7211         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7212                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7213
7214                 sd = NULL;
7215                 for_each_sd_topology(tl) {
7216                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7217                         if (tl == sched_domain_topology)
7218                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7219                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7220                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7221                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7222                                 break;
7223                 }
7224         }
7225
7226         /* Build the groups for the domains */
7227         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7228                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7229                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7230                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7231                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7232                                         goto error;
7233                         } else {
7234                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7235                                         goto error;
7236                         }
7237                 }
7238         }
7239
7240         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7241         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7242                 struct sched_domain_topology_level *tl = sched_domain_topology;
7243
7244                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7245                         continue;
7246
7247                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent, tl++) {
7248                         init_sched_energy(i, sd, tl->energy);
7249                         claim_allocations(i, sd);
7250                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7251                 }
7252         }
7253
7254         /* Attach the domains */
7255         rcu_read_lock();
7256         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7257                 rq = cpu_rq(i);
7258                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7259                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7260         }
7261         rcu_read_unlock();
7262
7263         ret = 0;
7264 error:
7265         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7266         return ret;
7267 }
7268
7269 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7270 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7271 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7272                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7273
7274 /*
7275  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7276  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7277  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7278  */
7279 static cpumask_var_t fallback_doms;
7280
7281 /*
7282  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7283  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7284  * or 0 if it stayed the same.
7285  */
7286 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7287 {
7288         return 0;
7289 }
7290
7291 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7292 {
7293         int i;
7294         cpumask_var_t *doms;
7295
7296         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7297         if (!doms)
7298                 return NULL;
7299         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7300                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7301                         free_sched_domains(doms, i);
7302                         return NULL;
7303                 }
7304         }
7305         return doms;
7306 }
7307
7308 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7309 {
7310         unsigned int i;
7311         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7312                 free_cpumask_var(doms[i]);
7313         kfree(doms);
7314 }
7315
7316 /*
7317  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7318  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7319  * exclude other special cases in the future.
7320  */
7321 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7322 {
7323         int err;
7324
7325         arch_update_cpu_topology();
7326         ndoms_cur = 1;
7327         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7328         if (!doms_cur)
7329                 doms_cur = &fallback_doms;
7330         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7331         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7332         register_sched_domain_sysctl();
7333
7334         return err;
7335 }
7336
7337 /*
7338  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7339  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7340  */
7341 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7342 {
7343         int i;
7344
7345         rcu_read_lock();
7346         for_each_cpu(i, cpu_map)
7347                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7348         rcu_read_unlock();
7349 }
7350
7351 /* handle null as "default" */
7352 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7353                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7354 {
7355         struct sched_domain_attr tmp;
7356
7357         /* fast path */
7358         if (!new && !cur)
7359                 return 1;
7360
7361         tmp = SD_ATTR_INIT;
7362         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7363                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7364                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7365 }
7366
7367 /*
7368  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7369  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7370  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7371  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7372  *
7373  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7374  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7375  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7376  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7377  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7378  * it as it is.
7379  *
7380  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7381  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7382  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7383  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7384  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7385  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7386  *
7387  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7388  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7389  * and it will not create the default domain.
7390  *
7391  * Call with hotplug lock held
7392  */
7393 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7394                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7395 {
7396         int i, j, n;
7397         int new_topology;
7398
7399         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7400
7401         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7402         unregister_sched_domain_sysctl();
7403
7404         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7405         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7406
7407         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7408
7409         /* Destroy deleted domains */
7410         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7411                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7412                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7413                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7414                                 goto match1;
7415                 }
7416                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7417                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7418 match1:
7419                 ;
7420         }
7421
7422         n = ndoms_cur;
7423         if (doms_new == NULL) {
7424                 n = 0;
7425                 doms_new = &fallback_doms;
7426                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7427                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7428         }
7429
7430         /* Build new domains */
7431         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7432                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7433                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7434                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7435                                 goto match2;
7436                 }
7437                 /* no match - add a new doms_new */
7438                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7439 match2:
7440                 ;
7441         }
7442
7443         /* Remember the new sched domains */
7444         if (doms_cur != &fallback_doms)
7445                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7446         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7447         doms_cur = doms_new;
7448         dattr_cur = dattr_new;
7449         ndoms_cur = ndoms_new;
7450
7451         register_sched_domain_sysctl();
7452
7453         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7454 }
7455
7456 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7457
7458 /*
7459  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7460  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7461  * around partition_sched_domains().
7462  *
7463  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7464  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7465  */
7466 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7467                              void *hcpu)
7468 {
7469         switch (action) {
7470         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7471         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7472
7473                 /*
7474                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7475                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7476                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7477                  * domain, ignoring cpusets.
7478                  */
7479                 num_cpus_frozen--;
7480                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7481                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7482                         break;
7483                 }
7484
7485                 /*
7486                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7487                  * restore the original sched domains by considering the
7488                  * cpuset configurations.
7489                  */
7490
7491         case CPU_ONLINE:
7492                 cpuset_update_active_cpus(true);
7493                 break;
7494         default:
7495                 return NOTIFY_DONE;
7496         }
7497         return NOTIFY_OK;
7498 }
7499
7500 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7501                                void *hcpu)
7502 {
7503         unsigned long flags;
7504         long cpu = (long)hcpu;
7505         struct dl_bw *dl_b;
7506         bool overflow;
7507         int cpus;
7508
7509         switch (action) {
7510         case CPU_DOWN_PREPARE:
7511                 rcu_read_lock_sched();
7512                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7513
7514                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7515                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7516                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7517                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7518
7519                 rcu_read_unlock_sched();
7520
7521                 if (overflow)
7522                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7523                 cpuset_update_active_cpus(false);
7524                 break;
7525         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7526                 num_cpus_frozen++;
7527                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7528                 break;
7529         default:
7530                 return NOTIFY_DONE;
7531         }
7532         return NOTIFY_OK;
7533 }
7534
7535 void __init sched_init_smp(void)
7536 {
7537         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7538
7539         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7540         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7541
7542         sched_init_numa();
7543
7544         /*
7545          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7546          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7547          * happen.
7548          */
7549         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7550         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7551         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7552         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7553                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7554         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7555
7556         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7557         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7558         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7559
7560         init_hrtick();
7561
7562         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7563         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7564                 BUG();
7565         sched_init_granularity();
7566         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7567
7568         init_sched_rt_class();
7569         init_sched_dl_class();
7570 }
7571 #else
7572 void __init sched_init_smp(void)
7573 {
7574         sched_init_granularity();
7575 }
7576 #endif /* CONFIG_SMP */
7577
7578 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7579 {
7580         return in_lock_functions(addr) ||
7581                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7582                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7583 }
7584
7585 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7586 /*
7587  * Default task group.
7588  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7589  */
7590 struct task_group root_task_group;
7591 LIST_HEAD(task_groups);
7592 #endif
7593
7594 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7595
7596 void __init sched_init(void)
7597 {
7598         int i, j;
7599         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7600
7601 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7602         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7603 #endif
7604 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7605         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7606 #endif
7607         if (alloc_size) {
7608                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7609
7610 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7611                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7612                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7613
7614                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7615                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7616
7617 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7618 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7619                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7620                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7621
7622                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7623                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7624
7625 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7626         }
7627 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7628         for_each_possible_cpu(i) {
7629                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7630                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7631         }
7632 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7633
7634         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7635                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7636         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7637                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7638
7639 #ifdef CONFIG_SMP
7640         init_defrootdomain();
7641 #endif
7642
7643 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7644         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7645                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7646 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7647
7648 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7649         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7650         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7651         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7652         autogroup_init(&init_task);
7653
7654 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7655
7656         for_each_possible_cpu(i) {
7657                 struct rq *rq;
7658
7659                 rq = cpu_rq(i);
7660                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7661                 rq->nr_running = 0;
7662                 rq->calc_load_active = 0;
7663                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7664                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7665                 init_rt_rq(&rq->rt);
7666                 init_dl_rq(&rq->dl);
7667 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7668                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7669                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7670                 /*
7671                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7672                  *
7673                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7674                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7675                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7676                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7677                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7678                  * (se->load.weight).
7679                  *
7680                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7681                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7682                  * then A0's share of the cpu resource is:
7683                  *
7684                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7685                  *
7686                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7687                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7688                  */
7689                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7690                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7691 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7692
7693                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7694 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7695                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7696 #endif
7697
7698                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7699                         rq->cpu_load[j] = 0;
7700
7701                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7702
7703 #ifdef CONFIG_SMP
7704                 rq->sd = NULL;
7705                 rq->rd = NULL;
7706                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7707                 rq->balance_callback = NULL;
7708                 rq->active_balance = 0;
7709                 rq->next_balance = jiffies;
7710                 rq->push_cpu = 0;
7711                 rq->cpu = i;
7712                 rq->online = 0;
7713                 rq->idle_stamp = 0;
7714                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7715                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7716
7717                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7718
7719                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7720 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7721                 rq->nohz_flags = 0;
7722 #endif
7723 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7724                 rq->last_sched_tick = 0;
7725 #endif
7726 #endif
7727                 init_rq_hrtick(rq);
7728                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7729         }
7730
7731         set_load_weight(&init_task);
7732
7733 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7734         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7735 #endif
7736
7737         /*
7738          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7739          */
7740         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7741         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7742
7743         /*
7744          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7745          */
7746         current->sched_class = &fair_sched_class;
7747
7748         /*
7749          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7750          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7751          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7752          * when this runqueue becomes "idle".
7753          */
7754         init_idle(current, smp_processor_id());
7755
7756         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7757
7758 #ifdef CONFIG_SMP
7759         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7760         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7761         if (cpu_isolated_map == NULL)
7762                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7763         idle_thread_set_boot_cpu();
7764         set_cpu_rq_start_time();
7765 #endif
7766         init_sched_fair_class();
7767
7768         scheduler_running = 1;
7769 }
7770
7771 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7772 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7773 {
7774         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7775
7776         return (nested == preempt_offset);
7777 }
7778
7779 static int __might_sleep_init_called;
7780 int __init __might_sleep_init(void)
7781 {
7782         __might_sleep_init_called = 1;
7783         return 0;
7784 }
7785 early_initcall(__might_sleep_init);
7786
7787 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7788 {
7789         /*
7790          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7791          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7792          * otherwise we will destroy state.
7793          */
7794         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7795                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7796                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7797                         current->state,
7798                         (void *)current->task_state_change,
7799                         (void *)current->task_state_change);
7800
7801         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7802 }
7803 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7804
7805 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7806 {
7807         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7808
7809         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7810         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7811              !is_idle_task(current)) || oops_in_progress)
7812                 return;
7813         if (system_state != SYSTEM_RUNNING &&
7814             (!__might_sleep_init_called || system_state != SYSTEM_BOOTING))
7815                 return;
7816         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7817                 return;
7818         prev_jiffy = jiffies;
7819
7820         printk(KERN_ERR
7821                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7822                         file, line);
7823         printk(KERN_ERR
7824                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7825                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7826                         current->pid, current->comm);
7827
7828         if (task_stack_end_corrupted(current))
7829                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7830
7831         debug_show_held_locks(current);
7832         if (irqs_disabled())
7833                 print_irqtrace_events(current);
7834 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7835         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7836                 pr_err("Preemption disabled at:");
7837                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7838                 pr_cont("\n");
7839         }
7840 #endif
7841         dump_stack();
7842 }
7843 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7844 #endif
7845
7846 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7847 void normalize_rt_tasks(void)
7848 {
7849         struct task_struct *g, *p;
7850         struct sched_attr attr = {
7851                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7852         };
7853
7854         read_lock(&tasklist_lock);
7855         for_each_process_thread(g, p) {
7856                 /*
7857                  * Only normalize user tasks:
7858                  */
7859                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7860                         continue;
7861
7862                 p->se.exec_start                = 0;
7863 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7864                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7865                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7866                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7867 #endif
7868
7869                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7870                         /*
7871                          * Renice negative nice level userspace
7872                          * tasks back to 0:
7873                          */
7874                         if (task_nice(p) < 0)
7875                                 set_user_nice(p, 0);
7876                         continue;
7877                 }
7878
7879                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7880         }
7881         read_unlock(&tasklist_lock);
7882 }
7883
7884 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7885
7886 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7887 /*
7888  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7889  *
7890  * They can only be called when the whole system has been
7891  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7892  * activity can take place. Using them for anything else would
7893  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7894  * under any other configuration.
7895  */
7896
7897 /**
7898  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7899  * @cpu: the processor in question.
7900  *
7901  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7902  *
7903  * Return: The current task for @cpu.
7904  */
7905 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7906 {
7907         return cpu_curr(cpu);
7908 }
7909
7910 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7911
7912 #ifdef CONFIG_IA64
7913 /**
7914  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7915  * @cpu: the processor in question.
7916  * @p: the task pointer to set.
7917  *
7918  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7919  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7920  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7921  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7922  * and caller must save the original value of the current task (see
7923  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7924  * re-starting the system.
7925  *
7926  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7927  */
7928 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7929 {
7930         cpu_curr(cpu) = p;
7931 }
7932
7933 #endif
7934
7935 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7936 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7937 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7938
7939 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7940 {
7941         free_fair_sched_group(tg);
7942         free_rt_sched_group(tg);
7943         autogroup_free(tg);
7944         kfree(tg);
7945 }
7946
7947 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7948 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7949 {
7950         struct task_group *tg;
7951
7952         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7953         if (!tg)
7954                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7955
7956         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7957                 goto err;
7958
7959         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7960                 goto err;
7961
7962         return tg;
7963
7964 err:
7965         sched_free_group(tg);
7966         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7967 }
7968
7969 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7970 {
7971         unsigned long flags;
7972
7973         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7974         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7975
7976         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7977
7978         tg->parent = parent;
7979         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7980         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7981         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7982 }
7983
7984 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7985 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7986 {
7987         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7988         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7989 }
7990
7991 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7992 {
7993         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7994         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7995 }
7996
7997 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7998 {
7999         unsigned long flags;
8000         int i;
8001
8002         /* end participation in shares distribution */
8003         for_each_possible_cpu(i)
8004                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8005
8006         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8007         list_del_rcu(&tg->list);
8008         list_del_rcu(&tg->siblings);
8009         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8010 }
8011
8012 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8013  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8014  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8015  *      reflect its new group.
8016  */
8017 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8018 {
8019         struct task_group *tg;
8020         int queued, running;
8021         unsigned long flags;
8022         struct rq *rq;
8023
8024         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8025
8026         running = task_current(rq, tsk);
8027         queued = task_on_rq_queued(tsk);
8028
8029         if (queued)
8030                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE);
8031         if (unlikely(running))
8032                 put_prev_task(rq, tsk);
8033
8034         /*
8035          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
8036          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
8037          * to prevent lockdep warnings.
8038          */
8039         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
8040                           struct task_group, css);
8041         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
8042         tsk->sched_task_group = tg;
8043
8044 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8045         if (tsk->sched_class->task_move_group)
8046                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
8047         else
8048 #endif
8049                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8050
8051         if (unlikely(running))
8052                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8053         if (queued)
8054                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE);
8055
8056         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
8057 }
8058 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8059
8060 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8061 /*
8062  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8063  */
8064 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8065
8066 /* Must be called with tasklist_lock held */
8067 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8068 {
8069         struct task_struct *g, *p;
8070
8071         /*
8072          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
8073          */
8074         if (task_group_is_autogroup(tg))
8075                 return 0;
8076
8077         for_each_process_thread(g, p) {
8078                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
8079                         return 1;
8080         }
8081
8082         return 0;
8083 }
8084
8085 struct rt_schedulable_data {
8086         struct task_group *tg;
8087         u64 rt_period;
8088         u64 rt_runtime;
8089 };
8090
8091 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8092 {
8093         struct rt_schedulable_data *d = data;
8094         struct task_group *child;
8095         unsigned long total, sum = 0;
8096         u64 period, runtime;
8097
8098         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8099         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8100
8101         if (tg == d->tg) {
8102                 period = d->rt_period;
8103                 runtime = d->rt_runtime;
8104         }
8105
8106         /*
8107          * Cannot have more runtime than the period.
8108          */
8109         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8110                 return -EINVAL;
8111
8112         /*
8113          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8114          */
8115         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8116                 return -EBUSY;
8117
8118         total = to_ratio(period, runtime);
8119
8120         /*
8121          * Nobody can have more than the global setting allows.
8122          */
8123         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8124                 return -EINVAL;
8125
8126         /*
8127          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8128          */
8129         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8130                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8131                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8132
8133                 if (child == d->tg) {
8134                         period = d->rt_period;
8135                         runtime = d->rt_runtime;
8136                 }
8137
8138                 sum += to_ratio(period, runtime);
8139         }
8140
8141         if (sum > total)
8142                 return -EINVAL;
8143
8144         return 0;
8145 }
8146
8147 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8148 {
8149         int ret;
8150
8151         struct rt_schedulable_data data = {
8152                 .tg = tg,
8153                 .rt_period = period,
8154                 .rt_runtime = runtime,
8155         };
8156
8157         rcu_read_lock();
8158         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8159         rcu_read_unlock();
8160
8161         return ret;
8162 }
8163
8164 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8165                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8166 {
8167         int i, err = 0;
8168
8169         /*
8170          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
8171          * kernel creating (and or operating) RT threads.
8172          */
8173         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
8174                 return -EINVAL;
8175
8176         /* No period doesn't make any sense. */
8177         if (rt_period == 0)
8178                 return -EINVAL;
8179
8180         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8181         read_lock(&tasklist_lock);
8182         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8183         if (err)
8184                 goto unlock;
8185
8186         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8187         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8188         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8189
8190         for_each_possible_cpu(i) {
8191                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8192
8193                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8194                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8195                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8196         }
8197         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8198 unlock:
8199         read_unlock(&tasklist_lock);
8200         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8201
8202         return err;
8203 }
8204
8205 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8206 {
8207         u64 rt_runtime, rt_period;
8208
8209         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8210         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8211         if (rt_runtime_us < 0)
8212                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8213
8214         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8215 }
8216
8217 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8218 {
8219         u64 rt_runtime_us;
8220
8221         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8222                 return -1;
8223
8224         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8225         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8226         return rt_runtime_us;
8227 }
8228
8229 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8230 {
8231         u64 rt_runtime, rt_period;
8232
8233         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8234         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8235
8236         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8237 }
8238
8239 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8240 {
8241         u64 rt_period_us;
8242
8243         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8244         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8245         return rt_period_us;
8246 }
8247 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8248
8249 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8250 static int sched_rt_global_constraints(void)
8251 {
8252         int ret = 0;
8253
8254         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8255         read_lock(&tasklist_lock);
8256         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8257         read_unlock(&tasklist_lock);
8258         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8259
8260         return ret;
8261 }
8262
8263 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8264 {
8265         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8266         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8267                 return 0;
8268
8269         return 1;
8270 }
8271
8272 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8273 static int sched_rt_global_constraints(void)
8274 {
8275         unsigned long flags;
8276         int i, ret = 0;
8277
8278         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8279         for_each_possible_cpu(i) {
8280                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8281
8282                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8283                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8284                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8285         }
8286         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8287
8288         return ret;
8289 }
8290 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8291
8292 static int sched_dl_global_validate(void)
8293 {
8294         u64 runtime = global_rt_runtime();
8295         u64 period = global_rt_period();
8296         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8297         struct dl_bw *dl_b;
8298         int cpu, ret = 0;
8299         unsigned long flags;
8300
8301         /*
8302          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8303          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8304          * any of the root_domains.
8305          *
8306          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8307          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8308          * solutions is welcome!
8309          */
8310         for_each_possible_cpu(cpu) {
8311                 rcu_read_lock_sched();
8312                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8313
8314                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8315                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8316                         ret = -EBUSY;
8317                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8318
8319                 rcu_read_unlock_sched();
8320
8321                 if (ret)
8322                         break;
8323         }
8324
8325         return ret;
8326 }
8327
8328 static void sched_dl_do_global(void)
8329 {
8330         u64 new_bw = -1;
8331         struct dl_bw *dl_b;
8332         int cpu;
8333         unsigned long flags;
8334
8335         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8336         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8337
8338         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8339                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8340
8341         /*
8342          * FIXME: As above...
8343          */
8344         for_each_possible_cpu(cpu) {
8345                 rcu_read_lock_sched();
8346                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8347
8348                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8349                 dl_b->bw = new_bw;
8350                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8351
8352                 rcu_read_unlock_sched();
8353         }
8354 }
8355
8356 static int sched_rt_global_validate(void)
8357 {
8358         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8359                 return -EINVAL;
8360
8361         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8362                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8363                 return -EINVAL;
8364
8365         return 0;
8366 }
8367
8368 static void sched_rt_do_global(void)
8369 {
8370         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8371         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8372 }
8373
8374 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8375                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8376                 loff_t *ppos)
8377 {
8378         int old_period, old_runtime;
8379         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8380         int ret;
8381
8382         mutex_lock(&mutex);
8383         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8384         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8385
8386         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8387
8388         if (!ret && write) {
8389                 ret = sched_rt_global_validate();
8390                 if (ret)
8391                         goto undo;
8392
8393                 ret = sched_dl_global_validate();
8394                 if (ret)
8395                         goto undo;
8396
8397                 ret = sched_rt_global_constraints();
8398                 if (ret)
8399                         goto undo;
8400
8401                 sched_rt_do_global();
8402                 sched_dl_do_global();
8403         }
8404         if (0) {
8405 undo:
8406                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8407                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8408         }
8409         mutex_unlock(&mutex);
8410
8411         return ret;
8412 }
8413
8414 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8415                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8416                 loff_t *ppos)
8417 {
8418         int ret;
8419         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8420
8421         mutex_lock(&mutex);
8422         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8423         /* make sure that internally we keep jiffies */
8424         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8425         if (!ret && write) {
8426                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8427                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8428         }
8429         mutex_unlock(&mutex);
8430         return ret;
8431 }
8432
8433 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8434
8435 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8436 {
8437         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8438 }
8439
8440 static struct cgroup_subsys_state *
8441 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8442 {
8443         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8444         struct task_group *tg;
8445
8446         if (!parent) {
8447                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8448                 return &root_task_group.css;
8449         }
8450
8451         tg = sched_create_group(parent);
8452         if (IS_ERR(tg))
8453                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8454
8455         sched_online_group(tg, parent);
8456
8457         return &tg->css;
8458 }
8459
8460 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8461 {
8462         struct task_group *tg = css_tg(css);
8463
8464         sched_offline_group(tg);
8465 }
8466
8467 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8468 {
8469         struct task_group *tg = css_tg(css);
8470
8471         /*
8472          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8473          */
8474         sched_free_group(tg);
8475 }
8476
8477 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task, void *private)
8478 {
8479         sched_move_task(task);
8480 }
8481
8482 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8483 {
8484         struct task_struct *task;
8485         struct cgroup_subsys_state *css;
8486
8487         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8488 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8489                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8490                         return -EINVAL;
8491 #else
8492                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8493                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8494                         return -EINVAL;
8495 #endif
8496         }
8497         return 0;
8498 }
8499
8500 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8501 {
8502         struct task_struct *task;
8503         struct cgroup_subsys_state *css;
8504
8505         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8506                 sched_move_task(task);
8507 }
8508
8509 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8510 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8511                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8512 {
8513         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8514 }
8515
8516 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8517                                struct cftype *cft)
8518 {
8519         struct task_group *tg = css_tg(css);
8520
8521         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8522 }
8523
8524 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8525 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8526
8527 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8528 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8529
8530 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8531
8532 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8533 {
8534         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8535         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8536
8537         if (tg == &root_task_group)
8538                 return -EINVAL;
8539
8540         /*
8541          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8542          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8543          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8544          */
8545         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8546                 return -EINVAL;
8547
8548         /*
8549          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8550          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8551          * feasibility.
8552          */
8553         if (period > max_cfs_quota_period)
8554                 return -EINVAL;
8555
8556         /*
8557          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8558          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8559          */
8560         get_online_cpus();
8561         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8562         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8563         if (ret)
8564                 goto out_unlock;
8565
8566         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8567         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8568         /*
8569          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8570          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8571          */
8572         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8573                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8574         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8575         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8576         cfs_b->quota = quota;
8577
8578         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8579         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8580         if (runtime_enabled)
8581                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8582         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8583
8584         for_each_online_cpu(i) {
8585                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8586                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8587
8588                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8589                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8590                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8591
8592                 if (cfs_rq->throttled)
8593                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8594                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8595         }
8596         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8597                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8598 out_unlock:
8599         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8600         put_online_cpus();
8601
8602         return ret;
8603 }
8604
8605 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8606 {
8607         u64 quota, period;
8608
8609         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8610         if (cfs_quota_us < 0)
8611                 quota = RUNTIME_INF;
8612         else
8613                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8614
8615         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8616 }
8617
8618 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8619 {
8620         u64 quota_us;
8621
8622         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8623                 return -1;
8624
8625         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8626         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8627
8628         return quota_us;
8629 }
8630
8631 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8632 {
8633         u64 quota, period;
8634
8635         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8636         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8637
8638         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8639 }
8640
8641 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8642 {
8643         u64 cfs_period_us;
8644
8645         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8646         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8647
8648         return cfs_period_us;
8649 }
8650
8651 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8652                                   struct cftype *cft)
8653 {
8654         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8655 }
8656
8657 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8658                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8659 {
8660         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8661 }
8662
8663 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8664                                    struct cftype *cft)
8665 {
8666         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8667 }
8668
8669 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8670                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8671 {
8672         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8673 }
8674
8675 struct cfs_schedulable_data {
8676         struct task_group *tg;
8677         u64 period, quota;
8678 };
8679
8680 /*
8681  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8682  * note: units are usecs
8683  */
8684 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8685                                struct cfs_schedulable_data *d)
8686 {
8687         u64 quota, period;
8688
8689         if (tg == d->tg) {
8690                 period = d->period;
8691                 quota = d->quota;
8692         } else {
8693                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8694                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8695         }
8696
8697         /* note: these should typically be equivalent */
8698         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8699                 return RUNTIME_INF;
8700
8701         return to_ratio(period, quota);
8702 }
8703
8704 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8705 {
8706         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8707         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8708         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8709
8710         if (!tg->parent) {
8711                 quota = RUNTIME_INF;
8712         } else {
8713                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8714
8715                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8716                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8717
8718                 /*
8719                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8720                  * limit is set
8721                  */
8722                 if (quota == RUNTIME_INF)
8723                         quota = parent_quota;
8724                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8725                         return -EINVAL;
8726         }
8727         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8728
8729         return 0;
8730 }
8731
8732 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8733 {
8734         int ret;
8735         struct cfs_schedulable_data data = {
8736                 .tg = tg,
8737                 .period = period,
8738                 .quota = quota,
8739         };
8740
8741         if (quota != RUNTIME_INF) {
8742                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8743                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8744         }
8745
8746         rcu_read_lock();
8747         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8748         rcu_read_unlock();
8749
8750         return ret;
8751 }
8752
8753 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8754 {
8755         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8756         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8757
8758         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8759         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8760         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8761
8762         return 0;
8763 }
8764 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8765 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8766
8767 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8768 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8769                                 struct cftype *cft, s64 val)
8770 {
8771         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8772 }
8773
8774 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8775                                struct cftype *cft)
8776 {
8777         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8778 }
8779
8780 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8781                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8782 {
8783         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8784 }
8785
8786 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8787                                    struct cftype *cft)
8788 {
8789         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8790 }
8791 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8792
8793 static struct cftype cpu_files[] = {
8794 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8795         {
8796                 .name = "shares",
8797                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8798                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8799         },
8800 #endif
8801 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8802         {
8803                 .name = "cfs_quota_us",
8804                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8805                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8806         },
8807         {
8808                 .name = "cfs_period_us",
8809                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8810                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8811         },
8812         {
8813                 .name = "stat",
8814                 .seq_show = cpu_stats_show,
8815         },
8816 #endif
8817 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8818         {
8819                 .name = "rt_runtime_us",
8820                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8821                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8822         },
8823         {
8824                 .name = "rt_period_us",
8825                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8826                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8827         },
8828 #endif
8829         { }     /* terminate */
8830 };
8831
8832 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8833         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8834         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8835         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8836         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8837         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8838         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8839         .allow_attach   = subsys_cgroup_allow_attach,
8840         .legacy_cftypes = cpu_files,
8841         .early_init     = 1,
8842 };
8843
8844 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8845
8846 void dump_cpu_task(int cpu)
8847 {
8848         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8849         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8850 }