]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
sched/rt: Show the 'sched_rr_timeslice' SCHED_RR timeslice tuning knob in milliseconds
[karo-tx-linux.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/kasan.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/module.h>
32 #include <linux/nmi.h>
33 #include <linux/init.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <linux/highmem.h>
36 #include <linux/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.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/context_tracking.h>
75 #include <linux/compiler.h>
76 #include <linux/frame.h>
77 #include <linux/prefetch.h>
78 #include <linux/mutex.h>
79
80 #include <asm/switch_to.h>
81 #include <asm/tlb.h>
82 #include <asm/irq_regs.h>
83 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
84 #include <asm/paravirt.h>
85 #endif
86
87 #include "sched.h"
88 #include "../workqueue_internal.h"
89 #include "../smpboot.h"
90
91 #define CREATE_TRACE_POINTS
92 #include <trace/events/sched.h>
93
94 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
95 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
96
97 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
98
99 void update_rq_clock(struct rq *rq)
100 {
101         s64 delta;
102
103         lockdep_assert_held(&rq->lock);
104
105         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
106                 return;
107
108 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
109         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
110 #endif
111         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
112         if (delta < 0)
113                 return;
114         rq->clock += delta;
115         update_rq_clock_task(rq, delta);
116 }
117
118 /*
119  * Debugging: various feature bits
120  */
121
122 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
123         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
124
125 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
126 #include "features.h"
127         0;
128
129 #undef SCHED_FEAT
130
131 /*
132  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
133  * Limited because this is done with IRQs disabled.
134  */
135 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
136
137 /*
138  * period over which we average the RT time consumption, measured
139  * in ms.
140  *
141  * default: 1s
142  */
143 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
144
145 /*
146  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
147  * default: 1s
148  */
149 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
150
151 __read_mostly int scheduler_running;
152
153 /*
154  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
155  * default: 0.95s
156  */
157 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
158
159 /* cpus with isolated domains */
160 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
161
162 /*
163  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
164  */
165 static struct rq *this_rq_lock(void)
166         __acquires(rq->lock)
167 {
168         struct rq *rq;
169
170         local_irq_disable();
171         rq = this_rq();
172         raw_spin_lock(&rq->lock);
173
174         return rq;
175 }
176
177 /*
178  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
179  */
180 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
181         __acquires(rq->lock)
182 {
183         struct rq *rq;
184
185         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
186
187         for (;;) {
188                 rq = task_rq(p);
189                 raw_spin_lock(&rq->lock);
190                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
191                         rq_pin_lock(rq, rf);
192                         return rq;
193                 }
194                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
195
196                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
197                         cpu_relax();
198         }
199 }
200
201 /*
202  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
203  */
204 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
205         __acquires(p->pi_lock)
206         __acquires(rq->lock)
207 {
208         struct rq *rq;
209
210         for (;;) {
211                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
212                 rq = task_rq(p);
213                 raw_spin_lock(&rq->lock);
214                 /*
215                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
216                  *
217                  *      ACQUIRE (rq->lock)
218                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
219                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
220                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
221                  *                                      [L] ->on_rq
222                  *      RELEASE (rq->lock)
223                  *
224                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
225                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
226                  *
227                  * If we observe the new cpu in task_rq_lock, the acquire will
228                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
229                  */
230                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
231                         rq_pin_lock(rq, rf);
232                         return rq;
233                 }
234                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
235                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
236
237                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
238                         cpu_relax();
239         }
240 }
241
242 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
243 /*
244  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
245  */
246
247 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
248 {
249         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
250                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
251 }
252
253 /*
254  * High-resolution timer tick.
255  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
256  */
257 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
258 {
259         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
260
261         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
262
263         raw_spin_lock(&rq->lock);
264         update_rq_clock(rq);
265         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
266         raw_spin_unlock(&rq->lock);
267
268         return HRTIMER_NORESTART;
269 }
270
271 #ifdef CONFIG_SMP
272
273 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
274 {
275         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
276
277         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
278 }
279
280 /*
281  * called from hardirq (IPI) context
282  */
283 static void __hrtick_start(void *arg)
284 {
285         struct rq *rq = arg;
286
287         raw_spin_lock(&rq->lock);
288         __hrtick_restart(rq);
289         rq->hrtick_csd_pending = 0;
290         raw_spin_unlock(&rq->lock);
291 }
292
293 /*
294  * Called to set the hrtick timer state.
295  *
296  * called with rq->lock held and irqs disabled
297  */
298 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
299 {
300         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
301         ktime_t time;
302         s64 delta;
303
304         /*
305          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
306          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
307          */
308         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
309         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
310
311         hrtimer_set_expires(timer, time);
312
313         if (rq == this_rq()) {
314                 __hrtick_restart(rq);
315         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
316                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
317                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
318         }
319 }
320
321 #else
322 /*
323  * Called to set the hrtick timer state.
324  *
325  * called with rq->lock held and irqs disabled
326  */
327 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
328 {
329         /*
330          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
331          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
332          */
333         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
334         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
335                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
336 }
337 #endif /* CONFIG_SMP */
338
339 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
340 {
341 #ifdef CONFIG_SMP
342         rq->hrtick_csd_pending = 0;
343
344         rq->hrtick_csd.flags = 0;
345         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
346         rq->hrtick_csd.info = rq;
347 #endif
348
349         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
350         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
351 }
352 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
353 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
354 {
355 }
356
357 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
358 {
359 }
360 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
361
362 /*
363  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
364  */
365 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
366         ({                                                              \
367                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
368                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
369                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
370                                                                         \
371                 for (;;) {                                              \
372                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
373                         if (_old == _val)                               \
374                                 break;                                  \
375                         _val = _old;                                    \
376                 }                                                       \
377         _old;                                                           \
378 })
379
380 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
381 /*
382  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
383  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
384  * spurious IPIs.
385  */
386 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
387 {
388         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
389         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
390 }
391
392 /*
393  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
394  *
395  * If this returns true, then the idle task promises to call
396  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
397  */
398 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
399 {
400         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
401         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
402
403         for (;;) {
404                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
405                         return false;
406                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
407                         return true;
408                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
409                 if (old == val)
410                         break;
411                 val = old;
412         }
413         return true;
414 }
415
416 #else
417 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
418 {
419         set_tsk_need_resched(p);
420         return true;
421 }
422
423 #ifdef CONFIG_SMP
424 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
425 {
426         return false;
427 }
428 #endif
429 #endif
430
431 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
432 {
433         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
434
435         /*
436          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
437          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
438          * wakeup due to that.
439          *
440          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
441          * barrier implied by the wakeup in wake_up_q().
442          */
443         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
444                 return;
445
446         get_task_struct(task);
447
448         /*
449          * The head is context local, there can be no concurrency.
450          */
451         *head->lastp = node;
452         head->lastp = &node->next;
453 }
454
455 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
456 {
457         struct wake_q_node *node = head->first;
458
459         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
460                 struct task_struct *task;
461
462                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
463                 BUG_ON(!task);
464                 /* task can safely be re-inserted now */
465                 node = node->next;
466                 task->wake_q.next = NULL;
467
468                 /*
469                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
470                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
471                  */
472                 wake_up_process(task);
473                 put_task_struct(task);
474         }
475 }
476
477 /*
478  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
479  *
480  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
481  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
482  * the target CPU.
483  */
484 void resched_curr(struct rq *rq)
485 {
486         struct task_struct *curr = rq->curr;
487         int cpu;
488
489         lockdep_assert_held(&rq->lock);
490
491         if (test_tsk_need_resched(curr))
492                 return;
493
494         cpu = cpu_of(rq);
495
496         if (cpu == smp_processor_id()) {
497                 set_tsk_need_resched(curr);
498                 set_preempt_need_resched();
499                 return;
500         }
501
502         if (set_nr_and_not_polling(curr))
503                 smp_send_reschedule(cpu);
504         else
505                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
506 }
507
508 void resched_cpu(int cpu)
509 {
510         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
511         unsigned long flags;
512
513         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
514                 return;
515         resched_curr(rq);
516         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
517 }
518
519 #ifdef CONFIG_SMP
520 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
521 /*
522  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
523  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
524  *
525  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
526  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
527  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
528  */
529 int get_nohz_timer_target(void)
530 {
531         int i, cpu = smp_processor_id();
532         struct sched_domain *sd;
533
534         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
535                 return cpu;
536
537         rcu_read_lock();
538         for_each_domain(cpu, sd) {
539                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
540                         if (cpu == i)
541                                 continue;
542
543                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(i)) {
544                                 cpu = i;
545                                 goto unlock;
546                         }
547                 }
548         }
549
550         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
551                 cpu = housekeeping_any_cpu();
552 unlock:
553         rcu_read_unlock();
554         return cpu;
555 }
556 /*
557  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
558  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
559  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
560  * idle system the next event might even be infinite time into the
561  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
562  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
563  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
564  * wheel for the next timer event.
565  */
566 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
567 {
568         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
569
570         if (cpu == smp_processor_id())
571                 return;
572
573         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
574                 smp_send_reschedule(cpu);
575         else
576                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
577 }
578
579 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
580 {
581         /*
582          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
583          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
584          * If needed we can still optimize that later with an
585          * empty IRQ.
586          */
587         if (cpu_is_offline(cpu))
588                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
589         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
590                 if (cpu != smp_processor_id() ||
591                     tick_nohz_tick_stopped())
592                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
593                 return true;
594         }
595
596         return false;
597 }
598
599 /*
600  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
601  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
602  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
603  */
604 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
605 {
606         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
607                 wake_up_idle_cpu(cpu);
608 }
609
610 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
611 {
612         int cpu = smp_processor_id();
613
614         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
615                 return false;
616
617         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
618                 return true;
619
620         /*
621          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
622          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
623          */
624         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
625         return false;
626 }
627
628 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
629
630 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
631 {
632         return false;
633 }
634
635 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
636
637 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
638 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
639 {
640         int fifo_nr_running;
641
642         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
643         if (rq->dl.dl_nr_running)
644                 return false;
645
646         /*
647          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
648          * actual RR behaviour.
649          */
650         if (rq->rt.rr_nr_running) {
651                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
652                         return true;
653                 else
654                         return false;
655         }
656
657         /*
658          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
659          * forced preemption between FIFO tasks.
660          */
661         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
662         if (fifo_nr_running)
663                 return true;
664
665         /*
666          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
667          * if there's more than one we need the tick for involuntary
668          * preemption.
669          */
670         if (rq->nr_running > 1)
671                 return false;
672
673         return true;
674 }
675 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
676
677 void sched_avg_update(struct rq *rq)
678 {
679         s64 period = sched_avg_period();
680
681         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
682                 /*
683                  * Inline assembly required to prevent the compiler
684                  * optimising this loop into a divmod call.
685                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
686                  */
687                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
688                 rq->age_stamp += period;
689                 rq->rt_avg /= 2;
690         }
691 }
692
693 #endif /* CONFIG_SMP */
694
695 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
696                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
697 /*
698  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
699  * node and @up when leaving it for the final time.
700  *
701  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
702  */
703 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
704                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
705 {
706         struct task_group *parent, *child;
707         int ret;
708
709         parent = from;
710
711 down:
712         ret = (*down)(parent, data);
713         if (ret)
714                 goto out;
715         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
716                 parent = child;
717                 goto down;
718
719 up:
720                 continue;
721         }
722         ret = (*up)(parent, data);
723         if (ret || parent == from)
724                 goto out;
725
726         child = parent;
727         parent = parent->parent;
728         if (parent)
729                 goto up;
730 out:
731         return ret;
732 }
733
734 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
735 {
736         return 0;
737 }
738 #endif
739
740 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
741 {
742         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
743         struct load_weight *load = &p->se.load;
744
745         /*
746          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
747          */
748         if (idle_policy(p->policy)) {
749                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
750                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
751                 return;
752         }
753
754         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
755         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
756 }
757
758 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
759 {
760         update_rq_clock(rq);
761         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
762                 sched_info_queued(rq, p);
763         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
764 }
765
766 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
767 {
768         update_rq_clock(rq);
769         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
770                 sched_info_dequeued(rq, p);
771         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
772 }
773
774 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
775 {
776         if (task_contributes_to_load(p))
777                 rq->nr_uninterruptible--;
778
779         enqueue_task(rq, p, flags);
780 }
781
782 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
783 {
784         if (task_contributes_to_load(p))
785                 rq->nr_uninterruptible++;
786
787         dequeue_task(rq, p, flags);
788 }
789
790 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
791 {
792 /*
793  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
794  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
795  */
796 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
797         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
798 #endif
799 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
800         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
801
802         /*
803          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
804          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
805          * {soft,}irq region.
806          *
807          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
808          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
809          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
810          * monotonic.
811          *
812          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
813          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
814          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
815          * atomic ops.
816          */
817         if (irq_delta > delta)
818                 irq_delta = delta;
819
820         rq->prev_irq_time += irq_delta;
821         delta -= irq_delta;
822 #endif
823 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
824         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
825                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
826                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
827
828                 if (unlikely(steal > delta))
829                         steal = delta;
830
831                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
832                 delta -= steal;
833         }
834 #endif
835
836         rq->clock_task += delta;
837
838 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
839         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
840                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
841 #endif
842 }
843
844 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
845 {
846         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
847         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
848
849         if (stop) {
850                 /*
851                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
852                  * userspace knows about and won't get confused about.
853                  *
854                  * Also, it will make PI more or less work without too
855                  * much confusion -- but then, stop work should not
856                  * rely on PI working anyway.
857                  */
858                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
859
860                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
861         }
862
863         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
864
865         if (old_stop) {
866                 /*
867                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
868                  * it can die in pieces.
869                  */
870                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
871         }
872 }
873
874 /*
875  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
876  */
877 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
878 {
879         return p->static_prio;
880 }
881
882 /*
883  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
884  * without taking RT-inheritance into account. Might be
885  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
886  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
887  * estimator recalculates.
888  */
889 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
890 {
891         int prio;
892
893         if (task_has_dl_policy(p))
894                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
895         else if (task_has_rt_policy(p))
896                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
897         else
898                 prio = __normal_prio(p);
899         return prio;
900 }
901
902 /*
903  * Calculate the current priority, i.e. the priority
904  * taken into account by the scheduler. This value might
905  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
906  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
907  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
908  */
909 static int effective_prio(struct task_struct *p)
910 {
911         p->normal_prio = normal_prio(p);
912         /*
913          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
914          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
915          * to the normal priority:
916          */
917         if (!rt_prio(p->prio))
918                 return p->normal_prio;
919         return p->prio;
920 }
921
922 /**
923  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
924  * @p: the task in question.
925  *
926  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
927  */
928 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
929 {
930         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
931 }
932
933 /*
934  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
935  * use the balance_callback list if you want balancing.
936  *
937  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
938  * balance_callback().
939  */
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947
948                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
949         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
950                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
951 }
952
953 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
954 {
955         const struct sched_class *class;
956
957         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
958                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
959         } else {
960                 for_each_class(class) {
961                         if (class == rq->curr->sched_class)
962                                 break;
963                         if (class == p->sched_class) {
964                                 resched_curr(rq);
965                                 break;
966                         }
967                 }
968         }
969
970         /*
971          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
972          * this case, we can save a useless back to back clock update.
973          */
974         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
975                 rq_clock_skip_update(rq, true);
976 }
977
978 #ifdef CONFIG_SMP
979 /*
980  * This is how migration works:
981  *
982  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
983  *    stop_one_cpu().
984  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
985  *    off the CPU)
986  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
987  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
988  *    it and puts it into the right queue.
989  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
990  *    is done.
991  */
992
993 /*
994  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
995  *
996  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
997  */
998 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
999 {
1000         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1001
1002         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1003         dequeue_task(rq, p, 0);
1004         set_task_cpu(p, new_cpu);
1005         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1006
1007         rq = cpu_rq(new_cpu);
1008
1009         raw_spin_lock(&rq->lock);
1010         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1011         enqueue_task(rq, p, 0);
1012         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1013         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1014
1015         return rq;
1016 }
1017
1018 struct migration_arg {
1019         struct task_struct *task;
1020         int dest_cpu;
1021 };
1022
1023 /*
1024  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1025  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1026  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1027  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1028  *
1029  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1030  * as the task is no longer on this CPU.
1031  */
1032 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1033 {
1034         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1035                 return rq;
1036
1037         /* Affinity changed (again). */
1038         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1039                 return rq;
1040
1041         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1042
1043         return rq;
1044 }
1045
1046 /*
1047  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1048  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1049  * 'pushing' onto another runqueue.
1050  */
1051 static int migration_cpu_stop(void *data)
1052 {
1053         struct migration_arg *arg = data;
1054         struct task_struct *p = arg->task;
1055         struct rq *rq = this_rq();
1056
1057         /*
1058          * The original target cpu might have gone down and we might
1059          * be on another cpu but it doesn't matter.
1060          */
1061         local_irq_disable();
1062         /*
1063          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1064          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1065          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1066          */
1067         sched_ttwu_pending();
1068
1069         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1070         raw_spin_lock(&rq->lock);
1071         /*
1072          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1073          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1074          * we're holding p->pi_lock.
1075          */
1076         if (task_rq(p) == rq) {
1077                 if (task_on_rq_queued(p))
1078                         rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1079                 else
1080                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
1081         }
1082         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1083         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1084
1085         local_irq_enable();
1086         return 0;
1087 }
1088
1089 /*
1090  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1091  * actually call this function.
1092  */
1093 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1094 {
1095         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1096         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1097 }
1098
1099 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1100 {
1101         struct rq *rq = task_rq(p);
1102         bool queued, running;
1103
1104         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1105
1106         queued = task_on_rq_queued(p);
1107         running = task_current(rq, p);
1108
1109         if (queued) {
1110                 /*
1111                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1112                  * holding rq->lock.
1113                  */
1114                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1115                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1116         }
1117         if (running)
1118                 put_prev_task(rq, p);
1119
1120         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1121
1122         if (queued)
1123                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1124         if (running)
1125                 set_curr_task(rq, p);
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1130  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1131  * is removed from the allowed bitmask.
1132  *
1133  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1134  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1135  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1136  */
1137 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1138                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1139 {
1140         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1141         unsigned int dest_cpu;
1142         struct rq_flags rf;
1143         struct rq *rq;
1144         int ret = 0;
1145
1146         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1147
1148         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1149                 /*
1150                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1151                  */
1152                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1153         }
1154
1155         /*
1156          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1157          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1158          */
1159         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1160                 ret = -EINVAL;
1161                 goto out;
1162         }
1163
1164         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1165                 goto out;
1166
1167         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1168                 ret = -EINVAL;
1169                 goto out;
1170         }
1171
1172         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1173
1174         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1175                 /*
1176                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1177                  * !active we want to ensure they are strict per-cpu threads.
1178                  */
1179                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1180                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1181                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1182         }
1183
1184         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1185         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1186                 goto out;
1187
1188         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1189         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1190                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1191                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1192                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1193                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1194                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1195                 return 0;
1196         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1197                 /*
1198                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1199                  * afterwards anyway.
1200                  */
1201                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
1202                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1203                 rq_repin_lock(rq, &rf);
1204         }
1205 out:
1206         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1207
1208         return ret;
1209 }
1210
1211 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1212 {
1213         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1214 }
1215 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1216
1217 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1218 {
1219 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1220         /*
1221          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1222          * ttwu() will sort out the placement.
1223          */
1224         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1225                         !p->on_rq);
1226
1227         /*
1228          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1229          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1230          * time relying on p->on_rq.
1231          */
1232         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1233                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1234                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1235
1236 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1237         /*
1238          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1239          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1240          *
1241          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1242          * see task_group().
1243          *
1244          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1245          * task_rq_lock().
1246          */
1247         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1248                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1249 #endif
1250 #endif
1251
1252         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1253
1254         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1255                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1256                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1257                 p->se.nr_migrations++;
1258                 perf_event_task_migrate(p);
1259         }
1260
1261         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1262 }
1263
1264 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1265 {
1266         if (task_on_rq_queued(p)) {
1267                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1268
1269                 src_rq = task_rq(p);
1270                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1271
1272                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1273                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1274                 set_task_cpu(p, cpu);
1275                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1276                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1277                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1278         } else {
1279                 /*
1280                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1281                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1282                  * previous cpu our target instead of where it really is.
1283                  */
1284                 p->wake_cpu = cpu;
1285         }
1286 }
1287
1288 struct migration_swap_arg {
1289         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1290         int src_cpu, dst_cpu;
1291 };
1292
1293 static int migrate_swap_stop(void *data)
1294 {
1295         struct migration_swap_arg *arg = data;
1296         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1297         int ret = -EAGAIN;
1298
1299         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1300                 return -EAGAIN;
1301
1302         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1303         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1304
1305         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1306                         &arg->dst_task->pi_lock);
1307         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1308
1309         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1310                 goto unlock;
1311
1312         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1313                 goto unlock;
1314
1315         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1316                 goto unlock;
1317
1318         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1319                 goto unlock;
1320
1321         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1322         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1323
1324         ret = 0;
1325
1326 unlock:
1327         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1328         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1329         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1330
1331         return ret;
1332 }
1333
1334 /*
1335  * Cross migrate two tasks
1336  */
1337 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1338 {
1339         struct migration_swap_arg arg;
1340         int ret = -EINVAL;
1341
1342         arg = (struct migration_swap_arg){
1343                 .src_task = cur,
1344                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1345                 .dst_task = p,
1346                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1347         };
1348
1349         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1350                 goto out;
1351
1352         /*
1353          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1354          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1355          */
1356         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1357                 goto out;
1358
1359         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1360                 goto out;
1361
1362         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1363                 goto out;
1364
1365         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1366         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1367
1368 out:
1369         return ret;
1370 }
1371
1372 /*
1373  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1374  *
1375  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1376  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1377  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1378  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1379  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1380  * @p has remained unscheduled the whole time.
1381  *
1382  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1383  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1384  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1385  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1386  * waiting to become inactive.
1387  */
1388 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1389 {
1390         int running, queued;
1391         struct rq_flags rf;
1392         unsigned long ncsw;
1393         struct rq *rq;
1394
1395         for (;;) {
1396                 /*
1397                  * We do the initial early heuristics without holding
1398                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1399                  * the runqueue lock when things look like they will
1400                  * work out!
1401                  */
1402                 rq = task_rq(p);
1403
1404                 /*
1405                  * If the task is actively running on another CPU
1406                  * still, just relax and busy-wait without holding
1407                  * any locks.
1408                  *
1409                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1410                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1411                  * But we don't care, since "task_running()" will
1412                  * return false if the runqueue has changed and p
1413                  * is actually now running somewhere else!
1414                  */
1415                 while (task_running(rq, p)) {
1416                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1417                                 return 0;
1418                         cpu_relax();
1419                 }
1420
1421                 /*
1422                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1423                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1424                  * just go back and repeat.
1425                  */
1426                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1427                 trace_sched_wait_task(p);
1428                 running = task_running(rq, p);
1429                 queued = task_on_rq_queued(p);
1430                 ncsw = 0;
1431                 if (!match_state || p->state == match_state)
1432                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1433                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1434
1435                 /*
1436                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1437                  */
1438                 if (unlikely(!ncsw))
1439                         break;
1440
1441                 /*
1442                  * Was it really running after all now that we
1443                  * checked with the proper locks actually held?
1444                  *
1445                  * Oops. Go back and try again..
1446                  */
1447                 if (unlikely(running)) {
1448                         cpu_relax();
1449                         continue;
1450                 }
1451
1452                 /*
1453                  * It's not enough that it's not actively running,
1454                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1455                  * preempted!
1456                  *
1457                  * So if it was still runnable (but just not actively
1458                  * running right now), it's preempted, and we should
1459                  * yield - it could be a while.
1460                  */
1461                 if (unlikely(queued)) {
1462                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
1463
1464                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1465                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1466                         continue;
1467                 }
1468
1469                 /*
1470                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1471                  * runnable, which means that it will never become
1472                  * running in the future either. We're all done!
1473                  */
1474                 break;
1475         }
1476
1477         return ncsw;
1478 }
1479
1480 /***
1481  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1482  * @p: the to-be-kicked thread
1483  *
1484  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1485  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1486  *
1487  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1488  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1489  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1490  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1491  * achieved as well.
1492  */
1493 void kick_process(struct task_struct *p)
1494 {
1495         int cpu;
1496
1497         preempt_disable();
1498         cpu = task_cpu(p);
1499         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1500                 smp_send_reschedule(cpu);
1501         preempt_enable();
1502 }
1503 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1504
1505 /*
1506  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1507  *
1508  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1509  *
1510  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1511  *
1512  *  - on cpu-up we allow per-cpu kthreads on the online && !active cpu,
1513  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1514  *    cpu isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1515  *    see it.
1516  *
1517  *  - on cpu-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1518  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1519  *    cpu. Existing tasks will remain running there and will be taken
1520  *    off.
1521  *
1522  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1523  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1524  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1525  * to satisfy the above rules.
1526  */
1527 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1528 {
1529         int nid = cpu_to_node(cpu);
1530         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1531         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1532         int dest_cpu;
1533
1534         /*
1535          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1536          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1537          * select the cpu on the other node.
1538          */
1539         if (nid != -1) {
1540                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1541
1542                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1543                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1544                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1545                                 continue;
1546                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1547                                 return dest_cpu;
1548                 }
1549         }
1550
1551         for (;;) {
1552                 /* Any allowed, online CPU? */
1553                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1554                         if (!(p->flags & PF_KTHREAD) && !cpu_active(dest_cpu))
1555                                 continue;
1556                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1557                                 continue;
1558                         goto out;
1559                 }
1560
1561                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1562                 switch (state) {
1563                 case cpuset:
1564                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1565                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1566                                 state = possible;
1567                                 break;
1568                         }
1569                         /* fall-through */
1570                 case possible:
1571                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1572                         state = fail;
1573                         break;
1574
1575                 case fail:
1576                         BUG();
1577                         break;
1578                 }
1579         }
1580
1581 out:
1582         if (state != cpuset) {
1583                 /*
1584                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1585                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1586                  * leave kernel.
1587                  */
1588                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1589                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1590                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1591                 }
1592         }
1593
1594         return dest_cpu;
1595 }
1596
1597 /*
1598  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1599  */
1600 static inline
1601 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1602 {
1603         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1604
1605         if (tsk_nr_cpus_allowed(p) > 1)
1606                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1607         else
1608                 cpu = cpumask_any(tsk_cpus_allowed(p));
1609
1610         /*
1611          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1612          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1613          * cpu.
1614          *
1615          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1616          *
1617          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1618          *   not worry about this generic constraint ]
1619          */
1620         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1621                      !cpu_online(cpu)))
1622                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1623
1624         return cpu;
1625 }
1626
1627 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1628 {
1629         s64 diff = sample - *avg;
1630         *avg += diff >> 3;
1631 }
1632
1633 #else
1634
1635 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1636                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1637 {
1638         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1639 }
1640
1641 #endif /* CONFIG_SMP */
1642
1643 static void
1644 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1645 {
1646         struct rq *rq;
1647
1648         if (!schedstat_enabled())
1649                 return;
1650
1651         rq = this_rq();
1652
1653 #ifdef CONFIG_SMP
1654         if (cpu == rq->cpu) {
1655                 schedstat_inc(rq->ttwu_local);
1656                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_local);
1657         } else {
1658                 struct sched_domain *sd;
1659
1660                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_remote);
1661                 rcu_read_lock();
1662                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
1663                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1664                                 schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
1665                                 break;
1666                         }
1667                 }
1668                 rcu_read_unlock();
1669         }
1670
1671         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1672                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1673 #endif /* CONFIG_SMP */
1674
1675         schedstat_inc(rq->ttwu_count);
1676         schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups);
1677
1678         if (wake_flags & WF_SYNC)
1679                 schedstat_inc(p->se.statistics.nr_wakeups_sync);
1680 }
1681
1682 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1683 {
1684         activate_task(rq, p, en_flags);
1685         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1686
1687         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1688         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1689                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1690 }
1691
1692 /*
1693  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1694  */
1695 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1696                            struct rq_flags *rf)
1697 {
1698         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1699         p->state = TASK_RUNNING;
1700         trace_sched_wakeup(p);
1701
1702 #ifdef CONFIG_SMP
1703         if (p->sched_class->task_woken) {
1704                 /*
1705                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1706                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1707                  */
1708                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1709                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1710                 rq_repin_lock(rq, rf);
1711         }
1712
1713         if (rq->idle_stamp) {
1714                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1715                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1716
1717                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1718
1719                 if (rq->avg_idle > max)
1720                         rq->avg_idle = max;
1721
1722                 rq->idle_stamp = 0;
1723         }
1724 #endif
1725 }
1726
1727 static void
1728 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1729                  struct rq_flags *rf)
1730 {
1731         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1732
1733         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1734
1735 #ifdef CONFIG_SMP
1736         if (p->sched_contributes_to_load)
1737                 rq->nr_uninterruptible--;
1738
1739         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1740                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1741 #endif
1742
1743         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1744         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf);
1745 }
1746
1747 /*
1748  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1749  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1750  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1751  * the task is still ->on_rq.
1752  */
1753 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1754 {
1755         struct rq_flags rf;
1756         struct rq *rq;
1757         int ret = 0;
1758
1759         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1760         if (task_on_rq_queued(p)) {
1761                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1762                 update_rq_clock(rq);
1763                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, &rf);
1764                 ret = 1;
1765         }
1766         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1767
1768         return ret;
1769 }
1770
1771 #ifdef CONFIG_SMP
1772 void sched_ttwu_pending(void)
1773 {
1774         struct rq *rq = this_rq();
1775         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1776         struct task_struct *p;
1777         unsigned long flags;
1778         struct rq_flags rf;
1779
1780         if (!llist)
1781                 return;
1782
1783         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1784         rq_pin_lock(rq, &rf);
1785
1786         while (llist) {
1787                 int wake_flags = 0;
1788
1789                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1790                 llist = llist_next(llist);
1791
1792                 if (p->sched_remote_wakeup)
1793                         wake_flags = WF_MIGRATED;
1794
1795                 ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1796         }
1797
1798         rq_unpin_lock(rq, &rf);
1799         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1800 }
1801
1802 void scheduler_ipi(void)
1803 {
1804         /*
1805          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1806          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1807          * this IPI.
1808          */
1809         preempt_fold_need_resched();
1810
1811         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1812                 return;
1813
1814         /*
1815          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1816          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1817          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1818          * we do call them.
1819          *
1820          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1821          * properly.
1822          *
1823          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1824          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1825          * somewhat pessimize the simple resched case.
1826          */
1827         irq_enter();
1828         sched_ttwu_pending();
1829
1830         /*
1831          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1832          */
1833         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1834                 this_rq()->idle_balance = 1;
1835                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1836         }
1837         irq_exit();
1838 }
1839
1840 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1841 {
1842         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1843
1844         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1845
1846         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1847                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1848                         smp_send_reschedule(cpu);
1849                 else
1850                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1851         }
1852 }
1853
1854 void wake_up_if_idle(int cpu)
1855 {
1856         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1857         unsigned long flags;
1858
1859         rcu_read_lock();
1860
1861         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1862                 goto out;
1863
1864         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1865                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1866         } else {
1867                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1868                 if (is_idle_task(rq->curr))
1869                         smp_send_reschedule(cpu);
1870                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1871                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1872         }
1873
1874 out:
1875         rcu_read_unlock();
1876 }
1877
1878 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1879 {
1880         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1881 }
1882 #endif /* CONFIG_SMP */
1883
1884 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1885 {
1886         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1887         struct rq_flags rf;
1888
1889 #if defined(CONFIG_SMP)
1890         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1891                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1892                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1893                 return;
1894         }
1895 #endif
1896
1897         raw_spin_lock(&rq->lock);
1898         rq_pin_lock(rq, &rf);
1899         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
1900         rq_unpin_lock(rq, &rf);
1901         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1902 }
1903
1904 /*
1905  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1906  *
1907  *  MIGRATION
1908  *
1909  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1910  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1911  * execution on its new cpu [c1].
1912  *
1913  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1914  *
1915  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1916  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1917  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1918  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1919  *
1920  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1921  * Note: we only require RCpc transitivity.
1922  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1923  *
1924  * Example:
1925  *
1926  *   CPU0            CPU1            CPU2
1927  *
1928  *   LOCK rq(0)->lock
1929  *   sched-out X
1930  *   sched-in Y
1931  *   UNLOCK rq(0)->lock
1932  *
1933  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1934  *                                   dequeue X
1935  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1936  *
1937  *                                   LOCK rq(1)->lock
1938  *                                   enqueue X
1939  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1940  *
1941  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1942  *                   sched-out Z
1943  *                   sched-in X
1944  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1945  *
1946  *
1947  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1948  *
1949  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1950  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1951  * chain to provide order. Instead we do:
1952  *
1953  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1954  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1955  *
1956  * Example:
1957  *
1958  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1959  *
1960  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1961  *   dequeue X
1962  *   sched-out X
1963  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1964  *
1965  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1966  *                    X->state = WAKING
1967  *                    set_task_cpu(X,2)
1968  *
1969  *                    LOCK rq(2)->lock
1970  *                    enqueue X
1971  *                    X->state = RUNNING
1972  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1973  *
1974  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1975  *                                          sched-out Z
1976  *                                          sched-in X
1977  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1978  *
1979  *                    UNLOCK X->pi_lock
1980  *   UNLOCK rq(0)->lock
1981  *
1982  *
1983  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1984  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1985  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1986  * its wakeup.
1987  *
1988  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1989  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1990  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1991  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_load_acquire).
1992  *
1993  */
1994
1995 /**
1996  * try_to_wake_up - wake up a thread
1997  * @p: the thread to be awakened
1998  * @state: the mask of task states that can be woken
1999  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2000  *
2001  * If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
2002  *
2003  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
2004  *
2005  * Atomic against schedule() which would dequeue a task, also see
2006  * set_current_state().
2007  *
2008  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
2009  *         %false otherwise.
2010  */
2011 static int
2012 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2013 {
2014         unsigned long flags;
2015         int cpu, success = 0;
2016
2017         /*
2018          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
2019          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
2020          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
2021          * set_current_state() the waiting thread does.
2022          */
2023         smp_mb__before_spinlock();
2024         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2025         if (!(p->state & state))
2026                 goto out;
2027
2028         trace_sched_waking(p);
2029
2030         success = 1; /* we're going to change ->state */
2031         cpu = task_cpu(p);
2032
2033         /*
2034          * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
2035          * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
2036          * in smp_cond_load_acquire() below.
2037          *
2038          * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
2039          *   [S] p->on_rq = 1;                  [L] P->state
2040          *       UNLOCK rq->lock  -----.
2041          *                              \
2042          *                               +---   RMB
2043          * schedule()                   /
2044          *       LOCK rq->lock    -----'
2045          *       UNLOCK rq->lock
2046          *
2047          * [task p]
2048          *   [S] p->state = UNINTERRUPTIBLE     [L] p->on_rq
2049          *
2050          * Pairs with the UNLOCK+LOCK on rq->lock from the
2051          * last wakeup of our task and the schedule that got our task
2052          * current.
2053          */
2054         smp_rmb();
2055         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2056                 goto stat;
2057
2058 #ifdef CONFIG_SMP
2059         /*
2060          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2061          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2062          *
2063          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2064          * from the runqueue.
2065          *
2066          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2067          *      UNLOCK rq->lock
2068          *                      RMB
2069          *      LOCK   rq->lock
2070          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2071          *
2072          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2073          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2074          * task, the second putting it to sleep.
2075          */
2076         smp_rmb();
2077
2078         /*
2079          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2080          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2081          *
2082          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2083          *
2084          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2085          * their previous state and preserve Program Order.
2086          */
2087         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2088
2089         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2090         p->state = TASK_WAKING;
2091
2092         if (p->in_iowait) {
2093                 delayacct_blkio_end();
2094                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2095         }
2096
2097         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2098         if (task_cpu(p) != cpu) {
2099                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2100                 set_task_cpu(p, cpu);
2101         }
2102
2103 #else /* CONFIG_SMP */
2104
2105         if (p->in_iowait) {
2106                 delayacct_blkio_end();
2107                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
2108         }
2109
2110 #endif /* CONFIG_SMP */
2111
2112         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2113 stat:
2114         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2115 out:
2116         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2117
2118         return success;
2119 }
2120
2121 /**
2122  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2123  * @p: the thread to be awakened
2124  * @cookie: context's cookie for pinning
2125  *
2126  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2127  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2128  * the current task.
2129  */
2130 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
2131 {
2132         struct rq *rq = task_rq(p);
2133
2134         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2135             WARN_ON_ONCE(p == current))
2136                 return;
2137
2138         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2139
2140         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2141                 /*
2142                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2143                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2144                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2145                  * not yet picked a replacement task.
2146                  */
2147                 rq_unpin_lock(rq, rf);
2148                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2149                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2150                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2151                 rq_repin_lock(rq, rf);
2152         }
2153
2154         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2155                 goto out;
2156
2157         trace_sched_waking(p);
2158
2159         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2160                 if (p->in_iowait) {
2161                         delayacct_blkio_end();
2162                         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
2163                 }
2164                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2165         }
2166
2167         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, rf);
2168         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2169 out:
2170         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2171 }
2172
2173 /**
2174  * wake_up_process - Wake up a specific process
2175  * @p: The process to be woken up.
2176  *
2177  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2178  * processes.
2179  *
2180  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2181  *
2182  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2183  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2184  */
2185 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2186 {
2187         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2188 }
2189 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2190
2191 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2192 {
2193         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2194 }
2195
2196 /*
2197  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2198  */
2199 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2200 {
2201         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2202
2203         dl_se->dl_runtime = 0;
2204         dl_se->dl_deadline = 0;
2205         dl_se->dl_period = 0;
2206         dl_se->flags = 0;
2207         dl_se->dl_bw = 0;
2208
2209         dl_se->dl_throttled = 0;
2210         dl_se->dl_yielded = 0;
2211 }
2212
2213 /*
2214  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2215  * p is forked by current.
2216  *
2217  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2218  */
2219 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2220 {
2221         p->on_rq                        = 0;
2222
2223         p->se.on_rq                     = 0;
2224         p->se.exec_start                = 0;
2225         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2226         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2227         p->se.nr_migrations             = 0;
2228         p->se.vruntime                  = 0;
2229         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2230
2231 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2232         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2233 #endif
2234
2235 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2236         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2237         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2238 #endif
2239
2240         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2241         init_dl_task_timer(&p->dl);
2242         __dl_clear_params(p);
2243
2244         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2245         p->rt.timeout           = 0;
2246         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2247         p->rt.on_rq             = 0;
2248         p->rt.on_list           = 0;
2249
2250 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2251         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2252 #endif
2253
2254 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2255         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2256                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2257                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2258         }
2259
2260         if (clone_flags & CLONE_VM)
2261                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2262         else
2263                 p->numa_preferred_nid = -1;
2264
2265         p->node_stamp = 0ULL;
2266         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2267         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2268         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2269         p->numa_faults = NULL;
2270         p->last_task_numa_placement = 0;
2271         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2272
2273         p->numa_group = NULL;
2274 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2275 }
2276
2277 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2278
2279 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2280
2281 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2282 {
2283         if (enabled)
2284                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2285         else
2286                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2287 }
2288
2289 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2290 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2291                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2292 {
2293         struct ctl_table t;
2294         int err;
2295         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2296
2297         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2298                 return -EPERM;
2299
2300         t = *table;
2301         t.data = &state;
2302         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2303         if (err < 0)
2304                 return err;
2305         if (write)
2306                 set_numabalancing_state(state);
2307         return err;
2308 }
2309 #endif
2310 #endif
2311
2312 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2313
2314 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2315 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2316
2317 static void set_schedstats(bool enabled)
2318 {
2319         if (enabled)
2320                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2321         else
2322                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2323 }
2324
2325 void force_schedstat_enabled(void)
2326 {
2327         if (!schedstat_enabled()) {
2328                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2329                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2330         }
2331 }
2332
2333 static int __init setup_schedstats(char *str)
2334 {
2335         int ret = 0;
2336         if (!str)
2337                 goto out;
2338
2339         /*
2340          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2341          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2342          * variable so init_schedstats() can do it later.
2343          */
2344         if (!strcmp(str, "enable")) {
2345                 __sched_schedstats = true;
2346                 ret = 1;
2347         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2348                 __sched_schedstats = false;
2349                 ret = 1;
2350         }
2351 out:
2352         if (!ret)
2353                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2354
2355         return ret;
2356 }
2357 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2358
2359 static void __init init_schedstats(void)
2360 {
2361         set_schedstats(__sched_schedstats);
2362 }
2363
2364 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2365 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2366                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2367 {
2368         struct ctl_table t;
2369         int err;
2370         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2371
2372         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2373                 return -EPERM;
2374
2375         t = *table;
2376         t.data = &state;
2377         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2378         if (err < 0)
2379                 return err;
2380         if (write)
2381                 set_schedstats(state);
2382         return err;
2383 }
2384 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2385 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2386 static inline void init_schedstats(void) {}
2387 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2388
2389 /*
2390  * fork()/clone()-time setup:
2391  */
2392 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2393 {
2394         unsigned long flags;
2395         int cpu = get_cpu();
2396
2397         __sched_fork(clone_flags, p);
2398         /*
2399          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2400          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2401          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2402          */
2403         p->state = TASK_NEW;
2404
2405         /*
2406          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2407          */
2408         p->prio = current->normal_prio;
2409
2410         /*
2411          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2412          */
2413         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2414                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2415                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2416                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2417                         p->rt_priority = 0;
2418                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2419                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2420
2421                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2422                 set_load_weight(p);
2423
2424                 /*
2425                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2426                  * fulfilled its duty:
2427                  */
2428                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2429         }
2430
2431         if (dl_prio(p->prio)) {
2432                 put_cpu();
2433                 return -EAGAIN;
2434         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2435                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2436         } else {
2437                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2438         }
2439
2440         init_entity_runnable_average(&p->se);
2441
2442         /*
2443          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2444          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2445          * is ran before sched_fork().
2446          *
2447          * Silence PROVE_RCU.
2448          */
2449         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2450         /*
2451          * We're setting the cpu for the first time, we don't migrate,
2452          * so use __set_task_cpu().
2453          */
2454         __set_task_cpu(p, cpu);
2455         if (p->sched_class->task_fork)
2456                 p->sched_class->task_fork(p);
2457         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2458
2459 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2460         if (likely(sched_info_on()))
2461                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2462 #endif
2463 #if defined(CONFIG_SMP)
2464         p->on_cpu = 0;
2465 #endif
2466         init_task_preempt_count(p);
2467 #ifdef CONFIG_SMP
2468         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2469         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2470 #endif
2471
2472         put_cpu();
2473         return 0;
2474 }
2475
2476 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2477 {
2478         if (runtime == RUNTIME_INF)
2479                 return 1ULL << 20;
2480
2481         /*
2482          * Doing this here saves a lot of checks in all
2483          * the calling paths, and returning zero seems
2484          * safe for them anyway.
2485          */
2486         if (period == 0)
2487                 return 0;
2488
2489         return div64_u64(runtime << 20, period);
2490 }
2491
2492 #ifdef CONFIG_SMP
2493 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2494 {
2495         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2496                          "sched RCU must be held");
2497         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2498 }
2499
2500 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2501 {
2502         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2503         int cpus = 0;
2504
2505         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2506                          "sched RCU must be held");
2507         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2508                 cpus++;
2509
2510         return cpus;
2511 }
2512 #else
2513 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2514 {
2515         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2516 }
2517
2518 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2519 {
2520         return 1;
2521 }
2522 #endif
2523
2524 /*
2525  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2526  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2527  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2528  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2529  *
2530  * This function is called while holding p's rq->lock.
2531  *
2532  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2533  * __setparam_dl().
2534  */
2535 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2536                        const struct sched_attr *attr)
2537 {
2538
2539         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2540         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2541         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2542         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2543         int cpus, err = -1;
2544
2545         /* !deadline task may carry old deadline bandwidth */
2546         if (new_bw == p->dl.dl_bw && task_has_dl_policy(p))
2547                 return 0;
2548
2549         /*
2550          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2551          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2552          * allocated bandwidth of the container.
2553          */
2554         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2555         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2556         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2557             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2558                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2559                 err = 0;
2560         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2561                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2562                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2563                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2564                 err = 0;
2565         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2566                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2567                 err = 0;
2568         }
2569         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2570
2571         return err;
2572 }
2573
2574 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2575
2576 /*
2577  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2578  *
2579  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2580  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2581  * on the runqueue and wakes it.
2582  */
2583 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2584 {
2585         struct rq_flags rf;
2586         struct rq *rq;
2587
2588         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2589         p->state = TASK_RUNNING;
2590 #ifdef CONFIG_SMP
2591         /*
2592          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2593          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2594          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2595          *
2596          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2597          * as we're not fully set-up yet.
2598          */
2599         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2600 #endif
2601         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2602         update_rq_clock(rq);
2603         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2604
2605         activate_task(rq, p, 0);
2606         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2607         trace_sched_wakeup_new(p);
2608         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2609 #ifdef CONFIG_SMP
2610         if (p->sched_class->task_woken) {
2611                 /*
2612                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2613                  * drop it.
2614                  */
2615                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
2616                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2617                 rq_repin_lock(rq, &rf);
2618         }
2619 #endif
2620         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2621 }
2622
2623 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2624
2625 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2626
2627 void preempt_notifier_inc(void)
2628 {
2629         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2630 }
2631 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2632
2633 void preempt_notifier_dec(void)
2634 {
2635         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2636 }
2637 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2638
2639 /**
2640  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2641  * @notifier: notifier struct to register
2642  */
2643 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2644 {
2645         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2646                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2647
2648         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2649 }
2650 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2651
2652 /**
2653  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2654  * @notifier: notifier struct to unregister
2655  *
2656  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2657  */
2658 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2659 {
2660         hlist_del(&notifier->link);
2661 }
2662 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2663
2664 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2665 {
2666         struct preempt_notifier *notifier;
2667
2668         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2669                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2670 }
2671
2672 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2673 {
2674         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2675                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2676 }
2677
2678 static void
2679 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2680                                    struct task_struct *next)
2681 {
2682         struct preempt_notifier *notifier;
2683
2684         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2685                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2686 }
2687
2688 static __always_inline void
2689 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2690                                  struct task_struct *next)
2691 {
2692         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2693                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2694 }
2695
2696 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2697
2698 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2699 {
2700 }
2701
2702 static inline void
2703 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2704                                  struct task_struct *next)
2705 {
2706 }
2707
2708 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2709
2710 /**
2711  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2712  * @rq: the runqueue preparing to switch
2713  * @prev: the current task that is being switched out
2714  * @next: the task we are going to switch to.
2715  *
2716  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2717  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2718  * switch.
2719  *
2720  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2721  * hooks.
2722  */
2723 static inline void
2724 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2725                     struct task_struct *next)
2726 {
2727         sched_info_switch(rq, prev, next);
2728         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2729         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2730         prepare_lock_switch(rq, next);
2731         prepare_arch_switch(next);
2732 }
2733
2734 /**
2735  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2736  * @prev: the thread we just switched away from.
2737  *
2738  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2739  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2740  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2741  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2742  *
2743  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2744  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2745  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2746  * details.)
2747  *
2748  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2749  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2750  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2751  * because prev may have moved to another CPU.
2752  */
2753 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2754         __releases(rq->lock)
2755 {
2756         struct rq *rq = this_rq();
2757         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2758         long prev_state;
2759
2760         /*
2761          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2762          * because it left us after:
2763          *
2764          *      schedule()
2765          *        preempt_disable();                    // 1
2766          *        __schedule()
2767          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2768          *
2769          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2770          */
2771         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2772                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2773                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2774                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2775
2776         rq->prev_mm = NULL;
2777
2778         /*
2779          * A task struct has one reference for the use as "current".
2780          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2781          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2782          * the scheduled task must drop that reference.
2783          *
2784          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2785          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2786          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2787          * transition, resulting in a double drop.
2788          */
2789         prev_state = prev->state;
2790         vtime_task_switch(prev);
2791         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2792         finish_lock_switch(rq, prev);
2793         finish_arch_post_lock_switch();
2794
2795         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2796         if (mm)
2797                 mmdrop(mm);
2798         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2799                 if (prev->sched_class->task_dead)
2800                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2801
2802                 /*
2803                  * Remove function-return probe instances associated with this
2804                  * task and put them back on the free list.
2805                  */
2806                 kprobe_flush_task(prev);
2807
2808                 /* Task is done with its stack. */
2809                 put_task_stack(prev);
2810
2811                 put_task_struct(prev);
2812         }
2813
2814         tick_nohz_task_switch();
2815         return rq;
2816 }
2817
2818 #ifdef CONFIG_SMP
2819
2820 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2821 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2822 {
2823         struct callback_head *head, *next;
2824         void (*func)(struct rq *rq);
2825         unsigned long flags;
2826
2827         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2828         head = rq->balance_callback;
2829         rq->balance_callback = NULL;
2830         while (head) {
2831                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2832                 next = head->next;
2833                 head->next = NULL;
2834                 head = next;
2835
2836                 func(rq);
2837         }
2838         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2839 }
2840
2841 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2842 {
2843         if (unlikely(rq->balance_callback))
2844                 __balance_callback(rq);
2845 }
2846
2847 #else
2848
2849 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2850 {
2851 }
2852
2853 #endif
2854
2855 /**
2856  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2857  * @prev: the thread we just switched away from.
2858  */
2859 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2860         __releases(rq->lock)
2861 {
2862         struct rq *rq;
2863
2864         /*
2865          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2866          * finish_task_switch() for details.
2867          *
2868          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2869          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2870          * PREEMPT_COUNT kernels).
2871          */
2872
2873         rq = finish_task_switch(prev);
2874         balance_callback(rq);
2875         preempt_enable();
2876
2877         if (current->set_child_tid)
2878                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2879 }
2880
2881 /*
2882  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2883  */
2884 static __always_inline struct rq *
2885 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2886                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
2887 {
2888         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2889
2890         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2891
2892         mm = next->mm;
2893         oldmm = prev->active_mm;
2894         /*
2895          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2896          * combine the page table reload and the switch backend into
2897          * one hypercall.
2898          */
2899         arch_start_context_switch(prev);
2900
2901         if (!mm) {
2902                 next->active_mm = oldmm;
2903                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2904                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2905         } else
2906                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2907
2908         if (!prev->mm) {
2909                 prev->active_mm = NULL;
2910                 rq->prev_mm = oldmm;
2911         }
2912
2913         rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
2914
2915         /*
2916          * Since the runqueue lock will be released by the next
2917          * task (which is an invalid locking op but in the case
2918          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2919          * do an early lockdep release here:
2920          */
2921         rq_unpin_lock(rq, rf);
2922         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2923
2924         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2925         switch_to(prev, next, prev);
2926         barrier();
2927
2928         return finish_task_switch(prev);
2929 }
2930
2931 /*
2932  * nr_running and nr_context_switches:
2933  *
2934  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2935  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2936  */
2937 unsigned long nr_running(void)
2938 {
2939         unsigned long i, sum = 0;
2940
2941         for_each_online_cpu(i)
2942                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2943
2944         return sum;
2945 }
2946
2947 /*
2948  * Check if only the current task is running on the cpu.
2949  *
2950  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2951  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2952  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2953  *
2954  * - from a non-preemptable section (of course)
2955  *
2956  * - from a thread that is bound to a single CPU
2957  *
2958  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2959  */
2960 bool single_task_running(void)
2961 {
2962         return raw_rq()->nr_running == 1;
2963 }
2964 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2965
2966 unsigned long long nr_context_switches(void)
2967 {
2968         int i;
2969         unsigned long long sum = 0;
2970
2971         for_each_possible_cpu(i)
2972                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2973
2974         return sum;
2975 }
2976
2977 /*
2978  * IO-wait accounting, and how its mostly bollocks (on SMP).
2979  *
2980  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
2981  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
2982  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
2983  *
2984  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
2985  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
2986  * running and we'd not be idle.
2987  *
2988  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
2989  * is broken.
2990  *
2991  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
2992  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
2993  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
2994  * utilising both CPUs.
2995  *
2996  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
2997  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
2998  *
2999  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
3000  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
3001  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
3002  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
3003  *
3004  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
3005  */
3006
3007 unsigned long nr_iowait(void)
3008 {
3009         unsigned long i, sum = 0;
3010
3011         for_each_possible_cpu(i)
3012                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3013
3014         return sum;
3015 }
3016
3017 /*
3018  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpufreq menu
3019  * governor are using nonsensical data. Boosting frequency for a CPU that has
3020  * IO-wait which might not even end up running the task when it does become
3021  * runnable.
3022  */
3023
3024 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3025 {
3026         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3027         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3028 }
3029
3030 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
3031 {
3032         struct rq *rq = this_rq();
3033         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
3034         *load = rq->load.weight;
3035 }
3036
3037 #ifdef CONFIG_SMP
3038
3039 /*
3040  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3041  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3042  */
3043 void sched_exec(void)
3044 {
3045         struct task_struct *p = current;
3046         unsigned long flags;
3047         int dest_cpu;
3048
3049         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3050         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
3051         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3052                 goto unlock;
3053
3054         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3055                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3056
3057                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3058                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3059                 return;
3060         }
3061 unlock:
3062         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3063 }
3064
3065 #endif
3066
3067 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3068 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
3069
3070 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3071 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
3072
3073 /*
3074  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
3075  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
3076  * we observe a high rate of cache misses in practice.
3077  * Prefetching this data results in improved performance.
3078  */
3079 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
3080 {
3081 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3082         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
3083 #else
3084         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
3085 #endif
3086         prefetch(curr);
3087         prefetch(&curr->exec_start);
3088 }
3089
3090 /*
3091  * Return accounted runtime for the task.
3092  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3093  * pending runtime that have not been accounted yet.
3094  */
3095 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3096 {
3097         struct rq_flags rf;
3098         struct rq *rq;
3099         u64 ns;
3100
3101 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3102         /*
3103          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
3104          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3105          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3106          *
3107          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
3108          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
3109          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3110          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3111          * been accounted, so we're correct here as well.
3112          */
3113         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3114                 return p->se.sum_exec_runtime;
3115 #endif
3116
3117         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3118         /*
3119          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3120          * project cycles that may never be accounted to this
3121          * thread, breaking clock_gettime().
3122          */
3123         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3124                 prefetch_curr_exec_start(p);
3125                 update_rq_clock(rq);
3126                 p->sched_class->update_curr(rq);
3127         }
3128         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3129         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3130
3131         return ns;
3132 }
3133
3134 /*
3135  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3136  * We call it with interrupts disabled.
3137  */
3138 void scheduler_tick(void)
3139 {
3140         int cpu = smp_processor_id();
3141         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3142         struct task_struct *curr = rq->curr;
3143
3144         sched_clock_tick();
3145
3146         raw_spin_lock(&rq->lock);
3147         update_rq_clock(rq);
3148         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3149         cpu_load_update_active(rq);
3150         calc_global_load_tick(rq);
3151         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3152
3153         perf_event_task_tick();
3154
3155 #ifdef CONFIG_SMP
3156         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3157         trigger_load_balance(rq);
3158 #endif
3159         rq_last_tick_reset(rq);
3160 }
3161
3162 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3163 /**
3164  * scheduler_tick_max_deferment
3165  *
3166  * Keep at least one tick per second when a single
3167  * active task is running because the scheduler doesn't
3168  * yet completely support full dynticks environment.
3169  *
3170  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3171  * balancing, etc... continue to move forward, even
3172  * with a very low granularity.
3173  *
3174  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3175  */
3176 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3177 {
3178         struct rq *rq = this_rq();
3179         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3180
3181         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3182
3183         if (time_before_eq(next, now))
3184                 return 0;
3185
3186         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3187 }
3188 #endif
3189
3190 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3191                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3192 /*
3193  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3194  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3195  */
3196 static inline void preempt_latency_start(int val)
3197 {
3198         if (preempt_count() == val) {
3199                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3200 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3201                 current->preempt_disable_ip = ip;
3202 #endif
3203                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3204         }
3205 }
3206
3207 void preempt_count_add(int val)
3208 {
3209 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3210         /*
3211          * Underflow?
3212          */
3213         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3214                 return;
3215 #endif
3216         __preempt_count_add(val);
3217 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3218         /*
3219          * Spinlock count overflowing soon?
3220          */
3221         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3222                                 PREEMPT_MASK - 10);
3223 #endif
3224         preempt_latency_start(val);
3225 }
3226 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3227 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3228
3229 /*
3230  * If the value passed in equals to the current preempt count
3231  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3232  */
3233 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3234 {
3235         if (preempt_count() == val)
3236                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3237 }
3238
3239 void preempt_count_sub(int val)
3240 {
3241 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3242         /*
3243          * Underflow?
3244          */
3245         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3246                 return;
3247         /*
3248          * Is the spinlock portion underflowing?
3249          */
3250         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3251                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3252                 return;
3253 #endif
3254
3255         preempt_latency_stop(val);
3256         __preempt_count_sub(val);
3257 }
3258 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3259 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3260
3261 #else
3262 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3263 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3264 #endif
3265
3266 /*
3267  * Print scheduling while atomic bug:
3268  */
3269 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3270 {
3271         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
3272         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
3273
3274         if (oops_in_progress)
3275                 return;
3276
3277         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3278                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3279
3280         debug_show_held_locks(prev);
3281         print_modules();
3282         if (irqs_disabled())
3283                 print_irqtrace_events(prev);
3284         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3285             && in_atomic_preempt_off()) {
3286                 pr_err("Preemption disabled at:");
3287                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
3288                 pr_cont("\n");
3289         }
3290         if (panic_on_warn)
3291                 panic("scheduling while atomic\n");
3292
3293         dump_stack();
3294         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3295 }
3296
3297 /*
3298  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3299  */
3300 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3301 {
3302 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3303         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3304                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3305 #endif
3306
3307         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3308                 __schedule_bug(prev);
3309                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3310         }
3311         rcu_sleep_check();
3312
3313         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3314
3315         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
3316 }
3317
3318 /*
3319  * Pick up the highest-prio task:
3320  */
3321 static inline struct task_struct *
3322 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
3323 {
3324         const struct sched_class *class;
3325         struct task_struct *p;
3326
3327         /*
3328          * Optimization: we know that if all tasks are in
3329          * the fair class we can call that function directly:
3330          */
3331         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3332                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3333                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3334                         goto again;
3335
3336                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3337                 if (unlikely(!p))
3338                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf);
3339
3340                 return p;
3341         }
3342
3343 again:
3344         for_each_class(class) {
3345                 p = class->pick_next_task(rq, prev, rf);
3346                 if (p) {
3347                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3348                                 goto again;
3349                         return p;
3350                 }
3351         }
3352
3353         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3354 }
3355
3356 /*
3357  * __schedule() is the main scheduler function.
3358  *
3359  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3360  *
3361  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3362  *
3363  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3364  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3365  *
3366  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3367  *      interrupt handler scheduler_tick().
3368  *
3369  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3370  *      task to the run-queue and that's it.
3371  *
3372  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3373  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3374  *      called on the nearest possible occasion:
3375  *
3376  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3377  *
3378  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3379  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3380  *           spin_unlock()!)
3381  *
3382  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3383  *           preemptible context
3384  *
3385  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3386  *         then at the next:
3387  *
3388  *          - cond_resched() call
3389  *          - explicit schedule() call
3390  *          - return from syscall or exception to user-space
3391  *          - return from interrupt-handler to user-space
3392  *
3393  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3394  */
3395 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3396 {
3397         struct task_struct *prev, *next;
3398         unsigned long *switch_count;
3399         struct rq_flags rf;
3400         struct rq *rq;
3401         int cpu;
3402
3403         cpu = smp_processor_id();
3404         rq = cpu_rq(cpu);
3405         prev = rq->curr;
3406
3407         schedule_debug(prev);
3408
3409         if (sched_feat(HRTICK))
3410                 hrtick_clear(rq);
3411
3412         local_irq_disable();
3413         rcu_note_context_switch();
3414
3415         /*
3416          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3417          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3418          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3419          */
3420         smp_mb__before_spinlock();
3421         raw_spin_lock(&rq->lock);
3422         rq_pin_lock(rq, &rf);
3423
3424         rq->clock_update_flags <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3425
3426         switch_count = &prev->nivcsw;
3427         if (!preempt && prev->state) {
3428                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3429                         prev->state = TASK_RUNNING;
3430                 } else {
3431                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3432                         prev->on_rq = 0;
3433
3434                         if (prev->in_iowait) {
3435                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
3436                                 delayacct_blkio_start();
3437                         }
3438
3439                         /*
3440                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3441                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3442                          * concurrency.
3443                          */
3444                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3445                                 struct task_struct *to_wakeup;
3446
3447                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3448                                 if (to_wakeup)
3449                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, &rf);
3450                         }
3451                 }
3452                 switch_count = &prev->nvcsw;
3453         }
3454
3455         if (task_on_rq_queued(prev))
3456                 update_rq_clock(rq);
3457
3458         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
3459         clear_tsk_need_resched(prev);
3460         clear_preempt_need_resched();
3461
3462         if (likely(prev != next)) {
3463                 rq->nr_switches++;
3464                 rq->curr = next;
3465                 ++*switch_count;
3466
3467                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3468                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf); /* unlocks the rq */
3469         } else {
3470                 rq->clock_update_flags &= ~(RQCF_ACT_SKIP|RQCF_REQ_SKIP);
3471                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
3472                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3473         }
3474
3475         balance_callback(rq);
3476 }
3477
3478 void __noreturn do_task_dead(void)
3479 {
3480         /*
3481          * The setting of TASK_RUNNING by try_to_wake_up() may be delayed
3482          * when the following two conditions become true.
3483          *   - There is race condition of mmap_sem (It is acquired by
3484          *     exit_mm()), and
3485          *   - SMI occurs before setting TASK_RUNINNG.
3486          *     (or hypervisor of virtual machine switches to other guest)
3487          *  As a result, we may become TASK_RUNNING after becoming TASK_DEAD
3488          *
3489          * To avoid it, we have to wait for releasing tsk->pi_lock which
3490          * is held by try_to_wake_up()
3491          */
3492         smp_mb();
3493         raw_spin_unlock_wait(&current->pi_lock);
3494
3495         /* causes final put_task_struct in finish_task_switch(). */
3496         __set_current_state(TASK_DEAD);
3497         current->flags |= PF_NOFREEZE;  /* tell freezer to ignore us */
3498         __schedule(false);
3499         BUG();
3500         /* Avoid "noreturn function does return".  */
3501         for (;;)
3502                 cpu_relax();    /* For when BUG is null */
3503 }
3504
3505 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3506 {
3507         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3508                 return;
3509         /*
3510          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3511          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3512          */
3513         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3514                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3515 }
3516
3517 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3518 {
3519         struct task_struct *tsk = current;
3520
3521         sched_submit_work(tsk);
3522         do {
3523                 preempt_disable();
3524                 __schedule(false);
3525                 sched_preempt_enable_no_resched();
3526         } while (need_resched());
3527 }
3528 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3529
3530 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3531 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3532 {
3533         /*
3534          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3535          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3536          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3537          * we find a better solution.
3538          *
3539          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3540          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3541          * too frequently to make sense yet.
3542          */
3543         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3544         schedule();
3545         exception_exit(prev_state);
3546 }
3547 #endif
3548
3549 /**
3550  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3551  *
3552  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3553  */
3554 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3555 {
3556         sched_preempt_enable_no_resched();
3557         schedule();
3558         preempt_disable();
3559 }
3560
3561 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3562 {
3563         do {
3564                 /*
3565                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3566                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3567                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3568                  * by the function tracer will call this function again and
3569                  * cause infinite recursion.
3570                  *
3571                  * Preemption must be disabled here before the function
3572                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3573                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3574                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3575                  * which can also be traced by the function tracer.
3576                  */
3577                 preempt_disable_notrace();
3578                 preempt_latency_start(1);
3579                 __schedule(true);
3580                 preempt_latency_stop(1);
3581                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3582
3583                 /*
3584                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3585                  * between schedule and now.
3586                  */
3587         } while (need_resched());
3588 }
3589
3590 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3591 /*
3592  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3593  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3594  * occur there and call schedule directly.
3595  */
3596 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3597 {
3598         /*
3599          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3600          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3601          */
3602         if (likely(!preemptible()))
3603                 return;
3604
3605         preempt_schedule_common();
3606 }
3607 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3608 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3609
3610 /**
3611  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3612  *
3613  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3614  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3615  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3616  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3617  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3618  * to be called when the system is still in usermode.
3619  *
3620  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3621  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3622  * calling the scheduler.
3623  */
3624 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3625 {
3626         enum ctx_state prev_ctx;
3627
3628         if (likely(!preemptible()))
3629                 return;
3630
3631         do {
3632                 /*
3633                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3634                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3635                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3636                  * by the function tracer will call this function again and
3637                  * cause infinite recursion.
3638                  *
3639                  * Preemption must be disabled here before the function
3640                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3641                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3642                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3643                  * which can also be traced by the function tracer.
3644                  */
3645                 preempt_disable_notrace();
3646                 preempt_latency_start(1);
3647                 /*
3648                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3649                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3650                  * an infinite recursion.
3651                  */
3652                 prev_ctx = exception_enter();
3653                 __schedule(true);
3654                 exception_exit(prev_ctx);
3655
3656                 preempt_latency_stop(1);
3657                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3658         } while (need_resched());
3659 }
3660 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3661
3662 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3663
3664 /*
3665  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3666  * off of irq context.
3667  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3668  * protect us against recursive calling from irq.
3669  */
3670 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3671 {
3672         enum ctx_state prev_state;
3673
3674         /* Catch callers which need to be fixed */
3675         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3676
3677         prev_state = exception_enter();
3678
3679         do {
3680                 preempt_disable();
3681                 local_irq_enable();
3682                 __schedule(true);
3683                 local_irq_disable();
3684                 sched_preempt_enable_no_resched();
3685         } while (need_resched());
3686
3687         exception_exit(prev_state);
3688 }
3689
3690 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3691                           void *key)
3692 {
3693         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3694 }
3695 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3696
3697 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3698
3699 /*
3700  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3701  * @p: task
3702  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3703  *
3704  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3705  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3706  *
3707  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3708  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3709  */
3710 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3711 {
3712         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3713         const struct sched_class *prev_class;
3714         struct rq_flags rf;
3715         struct rq *rq;
3716
3717         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3718
3719         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3720         update_rq_clock(rq);
3721
3722         /*
3723          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3724          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3725          *
3726          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3727          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3728          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3729          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3730          * with interrupts disabled and will complete the lock
3731          * protected section without being interrupted. So there is no
3732          * real need to boost.
3733          */
3734         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3735                 WARN_ON(p != rq->curr);
3736                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3737                 goto out_unlock;
3738         }
3739
3740         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3741         oldprio = p->prio;
3742
3743         if (oldprio == prio)
3744                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3745
3746         prev_class = p->sched_class;
3747         queued = task_on_rq_queued(p);
3748         running = task_current(rq, p);
3749         if (queued)
3750                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3751         if (running)
3752                 put_prev_task(rq, p);
3753
3754         /*
3755          * Boosting condition are:
3756          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3757          *      --> -dl task blocks on mutex A
3758          *
3759          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3760          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3761          *          running task
3762          */
3763         if (dl_prio(prio)) {
3764                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3765                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3766                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3767                         p->dl.dl_boosted = 1;
3768                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3769                 } else
3770                         p->dl.dl_boosted = 0;
3771                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3772         } else if (rt_prio(prio)) {
3773                 if (dl_prio(oldprio))
3774                         p->dl.dl_boosted = 0;
3775                 if (oldprio < prio)
3776                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3777                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3778         } else {
3779                 if (dl_prio(oldprio))
3780                         p->dl.dl_boosted = 0;
3781                 if (rt_prio(oldprio))
3782                         p->rt.timeout = 0;
3783                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3784         }
3785
3786         p->prio = prio;
3787
3788         if (queued)
3789                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3790         if (running)
3791                 set_curr_task(rq, p);
3792
3793         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3794 out_unlock:
3795         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3796         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3797
3798         balance_callback(rq);
3799         preempt_enable();
3800 }
3801 #endif
3802
3803 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3804 {
3805         bool queued, running;
3806         int old_prio, delta;
3807         struct rq_flags rf;
3808         struct rq *rq;
3809
3810         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3811                 return;
3812         /*
3813          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3814          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3815          */
3816         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3817         update_rq_clock(rq);
3818
3819         /*
3820          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3821          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3822          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3823          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3824          */
3825         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3826                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3827                 goto out_unlock;
3828         }
3829         queued = task_on_rq_queued(p);
3830         running = task_current(rq, p);
3831         if (queued)
3832                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3833         if (running)
3834                 put_prev_task(rq, p);
3835
3836         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3837         set_load_weight(p);
3838         old_prio = p->prio;
3839         p->prio = effective_prio(p);
3840         delta = p->prio - old_prio;
3841
3842         if (queued) {
3843                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3844                 /*
3845                  * If the task increased its priority or is running and
3846                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3847                  */
3848                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3849                         resched_curr(rq);
3850         }
3851         if (running)
3852                 set_curr_task(rq, p);
3853 out_unlock:
3854         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3855 }
3856 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3857
3858 /*
3859  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3860  * @p: task
3861  * @nice: nice value
3862  */
3863 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3864 {
3865         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3866         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3867
3868         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3869                 capable(CAP_SYS_NICE));
3870 }
3871
3872 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3873
3874 /*
3875  * sys_nice - change the priority of the current process.
3876  * @increment: priority increment
3877  *
3878  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3879  * does similar things.
3880  */
3881 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3882 {
3883         long nice, retval;
3884
3885         /*
3886          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3887          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3888          * and we have a single winner.
3889          */
3890         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3891         nice = task_nice(current) + increment;
3892
3893         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3894         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3895                 return -EPERM;
3896
3897         retval = security_task_setnice(current, nice);
3898         if (retval)
3899                 return retval;
3900
3901         set_user_nice(current, nice);
3902         return 0;
3903 }
3904
3905 #endif
3906
3907 /**
3908  * task_prio - return the priority value of a given task.
3909  * @p: the task in question.
3910  *
3911  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3912  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3913  * around 0, value goes from -16 to +15.
3914  */
3915 int task_prio(const struct task_struct *p)
3916 {
3917         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3918 }
3919
3920 /**
3921  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3922  * @cpu: the processor in question.
3923  *
3924  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3925  */
3926 int idle_cpu(int cpu)
3927 {
3928         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3929
3930         if (rq->curr != rq->idle)
3931                 return 0;
3932
3933         if (rq->nr_running)
3934                 return 0;
3935
3936 #ifdef CONFIG_SMP
3937         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3938                 return 0;
3939 #endif
3940
3941         return 1;
3942 }
3943
3944 /**
3945  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3946  * @cpu: the processor in question.
3947  *
3948  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3949  */
3950 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3951 {
3952         return cpu_rq(cpu)->idle;
3953 }
3954
3955 /**
3956  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3957  * @pid: the pid in question.
3958  *
3959  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3960  */
3961 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3962 {
3963         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3964 }
3965
3966 /*
3967  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3968  * SCHED_DEADLINE task.
3969  *
3970  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3971  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3972  * for the first time with its new policy.
3973  */
3974 static void
3975 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3976 {
3977         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3978
3979         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3980         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3981         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3982         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3983         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3984
3985         /*
3986          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3987          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3988          *
3989          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3990          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3991          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3992          * amount.
3993          *
3994          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3995          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3996          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3997          * before the current scheduling deadline.
3998          *
3999          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
4000          * change in bandwidth until that time; so admission control is
4001          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
4002          * consume more than promised.
4003          */
4004 }
4005
4006 /*
4007  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
4008  * it calls know not to change it.
4009  */
4010 #define SETPARAM_POLICY -1
4011
4012 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
4013                 const struct sched_attr *attr)
4014 {
4015         int policy = attr->sched_policy;
4016
4017         if (policy == SETPARAM_POLICY)
4018                 policy = p->policy;
4019
4020         p->policy = policy;
4021
4022         if (dl_policy(policy))
4023                 __setparam_dl(p, attr);
4024         else if (fair_policy(policy))
4025                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
4026
4027         /*
4028          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
4029          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
4030          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
4031          */
4032         p->rt_priority = attr->sched_priority;
4033         p->normal_prio = normal_prio(p);
4034         set_load_weight(p);
4035 }
4036
4037 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
4038 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
4039                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
4040 {
4041         __setscheduler_params(p, attr);
4042
4043         /*
4044          * Keep a potential priority boosting if called from
4045          * sched_setscheduler().
4046          */
4047         if (keep_boost)
4048                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
4049         else
4050                 p->prio = normal_prio(p);
4051
4052         if (dl_prio(p->prio))
4053                 p->sched_class = &dl_sched_class;
4054         else if (rt_prio(p->prio))
4055                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4056         else
4057                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4058 }
4059
4060 static void
4061 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
4062 {
4063         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
4064
4065         attr->sched_priority = p->rt_priority;
4066         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
4067         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
4068         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
4069         attr->sched_flags = dl_se->flags;
4070 }
4071
4072 /*
4073  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
4074  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
4075  * than the runtime, as well as the period of being zero or
4076  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
4077  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
4078  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
4079  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
4080  * sched_period, as the latter can be zero).
4081  */
4082 static bool
4083 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
4084 {
4085         /* deadline != 0 */
4086         if (attr->sched_deadline == 0)
4087                 return false;
4088
4089         /*
4090          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
4091          * that big.
4092          */
4093         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
4094                 return false;
4095
4096         /*
4097          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
4098          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
4099          */
4100         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
4101             attr->sched_period & (1ULL << 63))
4102                 return false;
4103
4104         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
4105         if ((attr->sched_period != 0 &&
4106              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
4107             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
4108                 return false;
4109
4110         return true;
4111 }
4112
4113 /*
4114  * check the target process has a UID that matches the current process's
4115  */
4116 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4117 {
4118         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4119         bool match;
4120
4121         rcu_read_lock();
4122         pcred = __task_cred(p);
4123         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
4124                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
4125         rcu_read_unlock();
4126         return match;
4127 }
4128
4129 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
4130                 const struct sched_attr *attr)
4131 {
4132         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
4133
4134         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
4135                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
4136                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
4137                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
4138                 return true;
4139
4140         return false;
4141 }
4142
4143 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4144                                 const struct sched_attr *attr,
4145                                 bool user, bool pi)
4146 {
4147         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4148                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4149         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4150         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4151         const struct sched_class *prev_class;
4152         struct rq_flags rf;
4153         int reset_on_fork;
4154         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
4155         struct rq *rq;
4156
4157         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4158         BUG_ON(in_interrupt());
4159 recheck:
4160         /* double check policy once rq lock held */
4161         if (policy < 0) {
4162                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4163                 policy = oldpolicy = p->policy;
4164         } else {
4165                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4166
4167                 if (!valid_policy(policy))
4168                         return -EINVAL;
4169         }
4170
4171         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
4172                 return -EINVAL;
4173
4174         /*
4175          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4176          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4177          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4178          */
4179         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4180             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4181                 return -EINVAL;
4182         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4183             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4184                 return -EINVAL;
4185
4186         /*
4187          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4188          */
4189         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4190                 if (fair_policy(policy)) {
4191                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4192                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4193                                 return -EPERM;
4194                 }
4195
4196                 if (rt_policy(policy)) {
4197                         unsigned long rlim_rtprio =
4198                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4199
4200                         /* can't set/change the rt policy */
4201                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4202                                 return -EPERM;
4203
4204                         /* can't increase priority */
4205                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4206                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4207                                 return -EPERM;
4208                 }
4209
4210                  /*
4211                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4212                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4213                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4214                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4215                   */
4216                 if (dl_policy(policy))
4217                         return -EPERM;
4218
4219                 /*
4220                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4221                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4222                  */
4223                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4224                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4225                                 return -EPERM;
4226                 }
4227
4228                 /* can't change other user's priorities */
4229                 if (!check_same_owner(p))
4230                         return -EPERM;
4231
4232                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4233                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4234                         return -EPERM;
4235         }
4236
4237         if (user) {
4238                 retval = security_task_setscheduler(p);
4239                 if (retval)
4240                         return retval;
4241         }
4242
4243         /*
4244          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4245          * changing the priority of the task:
4246          *
4247          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4248          * runqueue lock must be held.
4249          */
4250         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4251         update_rq_clock(rq);
4252
4253         /*
4254          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4255          */
4256         if (p == rq->stop) {
4257                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4258                 return -EINVAL;
4259         }
4260
4261         /*
4262          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4263          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4264          */
4265         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4266                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4267                         goto change;
4268                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4269                         goto change;
4270                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4271                         goto change;
4272
4273                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4274                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4275                 return 0;
4276         }
4277 change:
4278
4279         if (user) {
4280 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4281                 /*
4282                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4283                  * assigned.
4284                  */
4285                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4286                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4287                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4288                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4289                         return -EPERM;
4290                 }
4291 #endif
4292 #ifdef CONFIG_SMP
4293                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4294                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4295
4296                         /*
4297                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4298                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4299                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4300                          */
4301                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4302                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4303                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4304                                 return -EPERM;
4305                         }
4306                 }
4307 #endif
4308         }
4309
4310         /* recheck policy now with rq lock held */
4311         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4312                 policy = oldpolicy = -1;
4313                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4314                 goto recheck;
4315         }
4316
4317         /*
4318          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4319          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4320          * is available.
4321          */
4322         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4323                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4324                 return -EBUSY;
4325         }
4326
4327         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4328         oldprio = p->prio;
4329
4330         if (pi) {
4331                 /*
4332                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4333                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4334                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4335                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4336                  * itself.
4337                  */
4338                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4339                 if (new_effective_prio == oldprio)
4340                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4341         }
4342
4343         queued = task_on_rq_queued(p);
4344         running = task_current(rq, p);
4345         if (queued)
4346                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4347         if (running)
4348                 put_prev_task(rq, p);
4349
4350         prev_class = p->sched_class;
4351         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4352
4353         if (queued) {
4354                 /*
4355                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4356                  * increased (user space view).
4357                  */
4358                 if (oldprio < p->prio)
4359                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4360
4361                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4362         }
4363         if (running)
4364                 set_curr_task(rq, p);
4365
4366         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4367         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4368         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4369
4370         if (pi)
4371                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4372
4373         /*
4374          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4375          */
4376         balance_callback(rq);
4377         preempt_enable();
4378
4379         return 0;
4380 }
4381
4382 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4383                                const struct sched_param *param, bool check)
4384 {
4385         struct sched_attr attr = {
4386                 .sched_policy   = policy,
4387                 .sched_priority = param->sched_priority,
4388                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4389         };
4390
4391         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4392         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4393                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4394                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4395                 attr.sched_policy = policy;
4396         }
4397
4398         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4399 }
4400 /**
4401  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4402  * @p: the task in question.
4403  * @policy: new policy.
4404  * @param: structure containing the new RT priority.
4405  *
4406  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4407  *
4408  * NOTE that the task may be already dead.
4409  */
4410 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4411                        const struct sched_param *param)
4412 {
4413         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4414 }
4415 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4416
4417 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4418 {
4419         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4420 }
4421 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4422
4423 /**
4424  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4425  * @p: the task in question.
4426  * @policy: new policy.
4427  * @param: structure containing the new RT priority.
4428  *
4429  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4430  * current context has permission.  For example, this is needed in
4431  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4432  * but our caller might not have that capability.
4433  *
4434  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4435  */
4436 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4437                                const struct sched_param *param)
4438 {
4439         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4440 }
4441 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4442
4443 static int
4444 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4445 {
4446         struct sched_param lparam;
4447         struct task_struct *p;
4448         int retval;
4449
4450         if (!param || pid < 0)
4451                 return -EINVAL;
4452         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4453                 return -EFAULT;
4454
4455         rcu_read_lock();
4456         retval = -ESRCH;
4457         p = find_process_by_pid(pid);
4458         if (p != NULL)
4459                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4460         rcu_read_unlock();
4461
4462         return retval;
4463 }
4464
4465 /*
4466  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4467  */
4468 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4469                            struct sched_attr *attr)
4470 {
4471         u32 size;
4472         int ret;
4473
4474         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4475                 return -EFAULT;
4476
4477         /*
4478          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4479          */
4480         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4481
4482         ret = get_user(size, &uattr->size);
4483         if (ret)
4484                 return ret;
4485
4486         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4487                 goto err_size;
4488
4489         if (!size)              /* abi compat */
4490                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4491
4492         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4493                 goto err_size;
4494
4495         /*
4496          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4497          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4498          * user-space does not rely on any kernel feature
4499          * extensions we dont know about yet.
4500          */
4501         if (size > sizeof(*attr)) {
4502                 unsigned char __user *addr;
4503                 unsigned char __user *end;
4504                 unsigned char val;
4505
4506                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4507                 end  = (void __user *)uattr + size;
4508
4509                 for (; addr < end; addr++) {
4510                         ret = get_user(val, addr);
4511                         if (ret)
4512                                 return ret;
4513                         if (val)
4514                                 goto err_size;
4515                 }
4516                 size = sizeof(*attr);
4517         }
4518
4519         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4520         if (ret)
4521                 return -EFAULT;
4522
4523         /*
4524          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4525          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4526          */
4527         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4528
4529         return 0;
4530
4531 err_size:
4532         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4533         return -E2BIG;
4534 }
4535
4536 /**
4537  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4538  * @pid: the pid in question.
4539  * @policy: new policy.
4540  * @param: structure containing the new RT priority.
4541  *
4542  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4543  */
4544 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4545                 struct sched_param __user *, param)
4546 {
4547         /* negative values for policy are not valid */
4548         if (policy < 0)
4549                 return -EINVAL;
4550
4551         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4552 }
4553
4554 /**
4555  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4556  * @pid: the pid in question.
4557  * @param: structure containing the new RT priority.
4558  *
4559  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4560  */
4561 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4562 {
4563         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4564 }
4565
4566 /**
4567  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4568  * @pid: the pid in question.
4569  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4570  * @flags: for future extension.
4571  */
4572 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4573                                unsigned int, flags)
4574 {
4575         struct sched_attr attr;
4576         struct task_struct *p;
4577         int retval;
4578
4579         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4580                 return -EINVAL;
4581
4582         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4583         if (retval)
4584                 return retval;
4585
4586         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4587                 return -EINVAL;
4588
4589         rcu_read_lock();
4590         retval = -ESRCH;
4591         p = find_process_by_pid(pid);
4592         if (p != NULL)
4593                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4594         rcu_read_unlock();
4595
4596         return retval;
4597 }
4598
4599 /**
4600  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4601  * @pid: the pid in question.
4602  *
4603  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4604  * code.
4605  */
4606 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4607 {
4608         struct task_struct *p;
4609         int retval;
4610
4611         if (pid < 0)
4612                 return -EINVAL;
4613
4614         retval = -ESRCH;
4615         rcu_read_lock();
4616         p = find_process_by_pid(pid);
4617         if (p) {
4618                 retval = security_task_getscheduler(p);
4619                 if (!retval)
4620                         retval = p->policy
4621                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4622         }
4623         rcu_read_unlock();
4624         return retval;
4625 }
4626
4627 /**
4628  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4629  * @pid: the pid in question.
4630  * @param: structure containing the RT priority.
4631  *
4632  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4633  * code.
4634  */
4635 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4636 {
4637         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4638         struct task_struct *p;
4639         int retval;
4640
4641         if (!param || pid < 0)
4642                 return -EINVAL;
4643
4644         rcu_read_lock();
4645         p = find_process_by_pid(pid);
4646         retval = -ESRCH;
4647         if (!p)
4648                 goto out_unlock;
4649
4650         retval = security_task_getscheduler(p);
4651         if (retval)
4652                 goto out_unlock;
4653
4654         if (task_has_rt_policy(p))
4655                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4656         rcu_read_unlock();
4657
4658         /*
4659          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4660          */
4661         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4662
4663         return retval;
4664
4665 out_unlock:
4666         rcu_read_unlock();
4667         return retval;
4668 }
4669
4670 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4671                            struct sched_attr *attr,
4672                            unsigned int usize)
4673 {
4674         int ret;
4675
4676         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4677                 return -EFAULT;
4678
4679         /*
4680          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4681          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4682          * user-space does not get uncomplete information.
4683          */
4684         if (usize < sizeof(*attr)) {
4685                 unsigned char *addr;
4686                 unsigned char *end;
4687
4688                 addr = (void *)attr + usize;
4689                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4690
4691                 for (; addr < end; addr++) {
4692                         if (*addr)
4693                                 return -EFBIG;
4694                 }
4695
4696                 attr->size = usize;
4697         }
4698
4699         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4700         if (ret)
4701                 return -EFAULT;
4702
4703         return 0;
4704 }
4705
4706 /**
4707  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4708  * @pid: the pid in question.
4709  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4710  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4711  * @flags: for future extension.
4712  */
4713 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4714                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4715 {
4716         struct sched_attr attr = {
4717                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4718         };
4719         struct task_struct *p;
4720         int retval;
4721
4722         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4723             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4724                 return -EINVAL;
4725
4726         rcu_read_lock();
4727         p = find_process_by_pid(pid);
4728         retval = -ESRCH;
4729         if (!p)
4730                 goto out_unlock;
4731
4732         retval = security_task_getscheduler(p);
4733         if (retval)
4734                 goto out_unlock;
4735
4736         attr.sched_policy = p->policy;
4737         if (p->sched_reset_on_fork)
4738                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4739         if (task_has_dl_policy(p))
4740                 __getparam_dl(p, &attr);
4741         else if (task_has_rt_policy(p))
4742                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4743         else
4744                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4745
4746         rcu_read_unlock();
4747
4748         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4749         return retval;
4750
4751 out_unlock:
4752         rcu_read_unlock();
4753         return retval;
4754 }
4755
4756 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4757 {
4758         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4759         struct task_struct *p;
4760         int retval;
4761
4762         rcu_read_lock();
4763
4764         p = find_process_by_pid(pid);
4765         if (!p) {
4766                 rcu_read_unlock();
4767                 return -ESRCH;
4768         }
4769
4770         /* Prevent p going away */
4771         get_task_struct(p);
4772         rcu_read_unlock();
4773
4774         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4775                 retval = -EINVAL;
4776                 goto out_put_task;
4777         }
4778         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4779                 retval = -ENOMEM;
4780                 goto out_put_task;
4781         }
4782         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4783                 retval = -ENOMEM;
4784                 goto out_free_cpus_allowed;
4785         }
4786         retval = -EPERM;
4787         if (!check_same_owner(p)) {
4788                 rcu_read_lock();
4789                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4790                         rcu_read_unlock();
4791                         goto out_free_new_mask;
4792                 }
4793                 rcu_read_unlock();
4794         }
4795
4796         retval = security_task_setscheduler(p);
4797         if (retval)
4798                 goto out_free_new_mask;
4799
4800
4801         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4802         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4803
4804         /*
4805          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4806          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4807          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4808          * root_domain.
4809          */
4810 #ifdef CONFIG_SMP
4811         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4812                 rcu_read_lock();
4813                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4814                         retval = -EBUSY;
4815                         rcu_read_unlock();
4816                         goto out_free_new_mask;
4817                 }
4818                 rcu_read_unlock();
4819         }
4820 #endif
4821 again:
4822         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4823
4824         if (!retval) {
4825                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4826                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4827                         /*
4828                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4829                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4830                          * cpuset's cpus_allowed
4831                          */
4832                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4833                         goto again;
4834                 }
4835         }
4836 out_free_new_mask:
4837         free_cpumask_var(new_mask);
4838 out_free_cpus_allowed:
4839         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4840 out_put_task:
4841         put_task_struct(p);
4842         return retval;
4843 }
4844
4845 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4846                              struct cpumask *new_mask)
4847 {
4848         if (len < cpumask_size())
4849                 cpumask_clear(new_mask);
4850         else if (len > cpumask_size())
4851                 len = cpumask_size();
4852
4853         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4854 }
4855
4856 /**
4857  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4858  * @pid: pid of the process
4859  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4860  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4861  *
4862  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4863  */
4864 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4865                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4866 {
4867         cpumask_var_t new_mask;
4868         int retval;
4869
4870         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4871                 return -ENOMEM;
4872
4873         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4874         if (retval == 0)
4875                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4876         free_cpumask_var(new_mask);
4877         return retval;
4878 }
4879
4880 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4881 {
4882         struct task_struct *p;
4883         unsigned long flags;
4884         int retval;
4885
4886         rcu_read_lock();
4887
4888         retval = -ESRCH;
4889         p = find_process_by_pid(pid);
4890         if (!p)
4891                 goto out_unlock;
4892
4893         retval = security_task_getscheduler(p);
4894         if (retval)
4895                 goto out_unlock;
4896
4897         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4898         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4899         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4900
4901 out_unlock:
4902         rcu_read_unlock();
4903
4904         return retval;
4905 }
4906
4907 /**
4908  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4909  * @pid: pid of the process
4910  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4911  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4912  *
4913  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4914  * error code otherwise.
4915  */
4916 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4917                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4918 {
4919         int ret;
4920         cpumask_var_t mask;
4921
4922         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4923                 return -EINVAL;
4924         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4925                 return -EINVAL;
4926
4927         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4928                 return -ENOMEM;
4929
4930         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4931         if (ret == 0) {
4932                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4933
4934                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4935                         ret = -EFAULT;
4936                 else
4937                         ret = retlen;
4938         }
4939         free_cpumask_var(mask);
4940
4941         return ret;
4942 }
4943
4944 /**
4945  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4946  *
4947  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4948  * other threads running on this CPU then this function will return.
4949  *
4950  * Return: 0.
4951  */
4952 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4953 {
4954         struct rq *rq = this_rq_lock();
4955
4956         schedstat_inc(rq->yld_count);
4957         current->sched_class->yield_task(rq);
4958
4959         /*
4960          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4961          * no need to preempt or enable interrupts:
4962          */
4963         __release(rq->lock);
4964         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4965         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4966         sched_preempt_enable_no_resched();
4967
4968         schedule();
4969
4970         return 0;
4971 }
4972
4973 #ifndef CONFIG_PREEMPT
4974 int __sched _cond_resched(void)
4975 {
4976         if (should_resched(0)) {
4977                 preempt_schedule_common();
4978                 return 1;
4979         }
4980         return 0;
4981 }
4982 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4983 #endif
4984
4985 /*
4986  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4987  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4988  *
4989  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4990  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4991  * spin_unlock(), once by hand).
4992  */
4993 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4994 {
4995         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4996         int ret = 0;
4997
4998         lockdep_assert_held(lock);
4999
5000         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5001                 spin_unlock(lock);
5002                 if (resched)
5003                         preempt_schedule_common();
5004                 else
5005                         cpu_relax();
5006                 ret = 1;
5007                 spin_lock(lock);
5008         }
5009         return ret;
5010 }
5011 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5012
5013 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5014 {
5015         BUG_ON(!in_softirq());
5016
5017         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
5018                 local_bh_enable();
5019                 preempt_schedule_common();
5020                 local_bh_disable();
5021                 return 1;
5022         }
5023         return 0;
5024 }
5025 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5026
5027 /**
5028  * yield - yield the current processor to other threads.
5029  *
5030  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
5031  *
5032  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
5033  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
5034  * it, its already broken.
5035  *
5036  * Typical broken usage is:
5037  *
5038  * while (!event)
5039  *      yield();
5040  *
5041  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
5042  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
5043  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
5044  *
5045  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
5046  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
5047  * If you still want to use yield(), do not!
5048  */
5049 void __sched yield(void)
5050 {
5051         set_current_state(TASK_RUNNING);
5052         sys_sched_yield();
5053 }
5054 EXPORT_SYMBOL(yield);
5055
5056 /**
5057  * yield_to - yield the current processor to another thread in
5058  * your thread group, or accelerate that thread toward the
5059  * processor it's on.
5060  * @p: target task
5061  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
5062  *
5063  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
5064  * can't go away on us before we can do any checks.
5065  *
5066  * Return:
5067  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
5068  *      false (0) if we failed to boost the target.
5069  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
5070  */
5071 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
5072 {
5073         struct task_struct *curr = current;
5074         struct rq *rq, *p_rq;
5075         unsigned long flags;
5076         int yielded = 0;
5077
5078         local_irq_save(flags);
5079         rq = this_rq();
5080
5081 again:
5082         p_rq = task_rq(p);
5083         /*
5084          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
5085          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
5086          */
5087         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
5088                 yielded = -ESRCH;
5089                 goto out_irq;
5090         }
5091
5092         double_rq_lock(rq, p_rq);
5093         if (task_rq(p) != p_rq) {
5094                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
5095                 goto again;
5096         }
5097
5098         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
5099                 goto out_unlock;
5100
5101         if (curr->sched_class != p->sched_class)
5102                 goto out_unlock;
5103
5104         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
5105                 goto out_unlock;
5106
5107         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
5108         if (yielded) {
5109                 schedstat_inc(rq->yld_count);
5110                 /*
5111                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
5112                  * fairness.
5113                  */
5114                 if (preempt && rq != p_rq)
5115                         resched_curr(p_rq);
5116         }
5117
5118 out_unlock:
5119         double_rq_unlock(rq, p_rq);
5120 out_irq:
5121         local_irq_restore(flags);
5122
5123         if (yielded > 0)
5124                 schedule();
5125
5126         return yielded;
5127 }
5128 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
5129
5130 int io_schedule_prepare(void)
5131 {
5132         int old_iowait = current->in_iowait;
5133
5134         current->in_iowait = 1;
5135         blk_schedule_flush_plug(current);
5136
5137         return old_iowait;
5138 }
5139
5140 void io_schedule_finish(int token)
5141 {
5142         current->in_iowait = token;
5143 }
5144
5145 /*
5146  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5147  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5148  */
5149 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5150 {
5151         int token;
5152         long ret;
5153
5154         token = io_schedule_prepare();
5155         ret = schedule_timeout(timeout);
5156         io_schedule_finish(token);
5157
5158         return ret;
5159 }
5160 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5161
5162 void io_schedule(void)
5163 {
5164         int token;
5165
5166         token = io_schedule_prepare();
5167         schedule();
5168         io_schedule_finish(token);
5169 }
5170 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5171
5172 /**
5173  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5174  * @policy: scheduling class.
5175  *
5176  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5177  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5178  * On failure, a negative error code is returned.
5179  */
5180 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5181 {
5182         int ret = -EINVAL;
5183
5184         switch (policy) {
5185         case SCHED_FIFO:
5186         case SCHED_RR:
5187                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5188                 break;
5189         case SCHED_DEADLINE:
5190         case SCHED_NORMAL:
5191         case SCHED_BATCH:
5192         case SCHED_IDLE:
5193                 ret = 0;
5194                 break;
5195         }
5196         return ret;
5197 }
5198
5199 /**
5200  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5201  * @policy: scheduling class.
5202  *
5203  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5204  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5205  * On failure, a negative error code is returned.
5206  */
5207 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5208 {
5209         int ret = -EINVAL;
5210
5211         switch (policy) {
5212         case SCHED_FIFO:
5213         case SCHED_RR:
5214                 ret = 1;
5215                 break;
5216         case SCHED_DEADLINE:
5217         case SCHED_NORMAL:
5218         case SCHED_BATCH:
5219         case SCHED_IDLE:
5220                 ret = 0;
5221         }
5222         return ret;
5223 }
5224
5225 /**
5226  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5227  * @pid: pid of the process.
5228  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5229  *
5230  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5231  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5232  *
5233  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5234  * an error code.
5235  */
5236 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5237                 struct timespec __user *, interval)
5238 {
5239         struct task_struct *p;
5240         unsigned int time_slice;
5241         struct rq_flags rf;
5242         struct timespec t;
5243         struct rq *rq;
5244         int retval;
5245
5246         if (pid < 0)
5247                 return -EINVAL;
5248
5249         retval = -ESRCH;
5250         rcu_read_lock();
5251         p = find_process_by_pid(pid);
5252         if (!p)
5253                 goto out_unlock;
5254
5255         retval = security_task_getscheduler(p);
5256         if (retval)
5257                 goto out_unlock;
5258
5259         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5260         time_slice = 0;
5261         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5262                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5263         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5264
5265         rcu_read_unlock();
5266         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5267         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5268         return retval;
5269
5270 out_unlock:
5271         rcu_read_unlock();
5272         return retval;
5273 }
5274
5275 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5276
5277 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5278 {
5279         unsigned long free = 0;
5280         int ppid;
5281         unsigned long state = p->state;
5282
5283         if (!try_get_task_stack(p))
5284                 return;
5285         if (state)
5286                 state = __ffs(state) + 1;
5287         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5288                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5289         if (state == TASK_RUNNING)
5290                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5291 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5292         free = stack_not_used(p);
5293 #endif
5294         ppid = 0;
5295         rcu_read_lock();
5296         if (pid_alive(p))
5297                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5298         rcu_read_unlock();
5299         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5300                 task_pid_nr(p), ppid,
5301                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5302
5303         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5304         show_stack(p, NULL);
5305         put_task_stack(p);
5306 }
5307
5308 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5309 {
5310         struct task_struct *g, *p;
5311
5312 #if BITS_PER_LONG == 32
5313         printk(KERN_INFO
5314                 "  task                PC stack   pid father\n");
5315 #else
5316         printk(KERN_INFO
5317                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5318 #endif
5319         rcu_read_lock();
5320         for_each_process_thread(g, p) {
5321                 /*
5322                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5323                  * console might take a lot of time:
5324                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5325                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5326                  * an IPI.
5327                  */
5328                 touch_nmi_watchdog();
5329                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5330                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5331                         sched_show_task(p);
5332         }
5333
5334 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5335         if (!state_filter)
5336                 sysrq_sched_debug_show();
5337 #endif
5338         rcu_read_unlock();
5339         /*
5340          * Only show locks if all tasks are dumped:
5341          */
5342         if (!state_filter)
5343                 debug_show_all_locks();
5344 }
5345
5346 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5347 {
5348         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5349 }
5350
5351 /**
5352  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5353  * @idle: task in question
5354  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5355  *
5356  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5357  * flag, to make booting more robust.
5358  */
5359 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5360 {
5361         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5362         unsigned long flags;
5363
5364         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5365         raw_spin_lock(&rq->lock);
5366
5367         __sched_fork(0, idle);
5368         idle->state = TASK_RUNNING;
5369         idle->se.exec_start = sched_clock();
5370         idle->flags |= PF_IDLE;
5371
5372         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5373
5374 #ifdef CONFIG_SMP
5375         /*
5376          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5377          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5378          *
5379          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5380          */
5381         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5382 #endif
5383         /*
5384          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5385          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5386          * lockdep check in task_group() will fail.
5387          *
5388          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5389          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5390          *
5391          * Silence PROVE_RCU
5392          */
5393         rcu_read_lock();
5394         __set_task_cpu(idle, cpu);
5395         rcu_read_unlock();
5396
5397         rq->curr = rq->idle = idle;
5398         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5399 #ifdef CONFIG_SMP
5400         idle->on_cpu = 1;
5401 #endif
5402         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5403         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5404
5405         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5406         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5407
5408         /*
5409          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5410          */
5411         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5412         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5413         vtime_init_idle(idle, cpu);
5414 #ifdef CONFIG_SMP
5415         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5416 #endif
5417 }
5418
5419 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5420                               const struct cpumask *trial)
5421 {
5422         int ret = 1, trial_cpus;
5423         struct dl_bw *cur_dl_b;
5424         unsigned long flags;
5425
5426         if (!cpumask_weight(cur))
5427                 return ret;
5428
5429         rcu_read_lock_sched();
5430         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5431         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5432
5433         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5434         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5435             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5436                 ret = 0;
5437         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5438         rcu_read_unlock_sched();
5439
5440         return ret;
5441 }
5442
5443 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5444                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5445 {
5446         int ret = 0;
5447
5448         /*
5449          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5450          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5451          * affinity and isolating such threads by their set of
5452          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5453          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5454          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5455          * before cpus_allowed may be changed.
5456          */
5457         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5458                 ret = -EINVAL;
5459                 goto out;
5460         }
5461
5462 #ifdef CONFIG_SMP
5463         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5464                                               cs_cpus_allowed)) {
5465                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5466                                                         cs_cpus_allowed);
5467                 struct dl_bw *dl_b;
5468                 bool overflow;
5469                 int cpus;
5470                 unsigned long flags;
5471
5472                 rcu_read_lock_sched();
5473                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5474                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5475                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5476                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5477                 if (overflow)
5478                         ret = -EBUSY;
5479                 else {
5480                         /*
5481                          * We reserve space for this task in the destination
5482                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5483                          * We will free resources in the source root_domain
5484                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5485                          */
5486                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5487                 }
5488                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5489                 rcu_read_unlock_sched();
5490
5491         }
5492 #endif
5493 out:
5494         return ret;
5495 }
5496
5497 #ifdef CONFIG_SMP
5498
5499 static bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5500
5501 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5502 /* Migrate current task p to target_cpu */
5503 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5504 {
5505         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5506         int curr_cpu = task_cpu(p);
5507
5508         if (curr_cpu == target_cpu)
5509                 return 0;
5510
5511         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5512                 return -EINVAL;
5513
5514         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5515
5516         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5517         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5518 }
5519
5520 /*
5521  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5522  * tasks on the runqueues
5523  */
5524 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5525 {
5526         bool queued, running;
5527         struct rq_flags rf;
5528         struct rq *rq;
5529
5530         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5531         queued = task_on_rq_queued(p);
5532         running = task_current(rq, p);
5533
5534         if (queued)
5535                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5536         if (running)
5537                 put_prev_task(rq, p);
5538
5539         p->numa_preferred_nid = nid;
5540
5541         if (queued)
5542                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5543         if (running)
5544                 set_curr_task(rq, p);
5545         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5546 }
5547 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5548
5549 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5550 /*
5551  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5552  * offline.
5553  */
5554 void idle_task_exit(void)
5555 {
5556         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5557
5558         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5559
5560         if (mm != &init_mm) {
5561                 switch_mm_irqs_off(mm, &init_mm, current);
5562                 finish_arch_post_lock_switch();
5563         }
5564         mmdrop(mm);
5565 }
5566
5567 /*
5568  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5569  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5570  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5571  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5572  * calculation.
5573  *
5574  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5575  */
5576 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5577 {
5578         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5579         if (delta)
5580                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5581 }
5582
5583 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5584 {
5585 }
5586
5587 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5588         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5589 };
5590
5591 static struct task_struct fake_task = {
5592         /*
5593          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5594          */
5595         .prio = MAX_PRIO + 1,
5596         .sched_class = &fake_sched_class,
5597 };
5598
5599 /*
5600  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5601  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5602  *
5603  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5604  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5605  * because of lock validation efforts.
5606  */
5607 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5608 {
5609         struct rq *rq = dead_rq;
5610         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5611         struct rq_flags rf, old_rf;
5612         int dest_cpu;
5613
5614         /*
5615          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5616          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5617          *
5618          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5619          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5620          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5621          * done here.
5622          */
5623         rq->stop = NULL;
5624
5625         /*
5626          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5627          * class method both need to have an up-to-date
5628          * value of rq->clock[_task]
5629          */
5630         update_rq_clock(rq);
5631
5632         for (;;) {
5633                 /*
5634                  * There's this thread running, bail when that's the only
5635                  * remaining thread.
5636                  */
5637                 if (rq->nr_running == 1)
5638                         break;
5639
5640                 /*
5641                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5642                  */
5643                 rq_pin_lock(rq, &rf);
5644                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, &rf);
5645                 BUG_ON(!next);
5646                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5647
5648                 /*
5649                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5650                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5651                  * stabilizes the mask.
5652                  *
5653                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5654                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5655                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5656                  */
5657                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
5658                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5659                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5660                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5661
5662                 /*
5663                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5664                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5665                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5666                  */
5667                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5668                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5669                         continue;
5670                 }
5671
5672                 /*
5673                  * __migrate_task() may return with a different
5674                  * rq->lock held and a new cookie in 'rf', but we need
5675                  * to preserve rf::clock_update_flags for 'dead_rq'.
5676                  */
5677                 old_rf = rf;
5678
5679                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5680                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5681
5682                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5683                 if (rq != dead_rq) {
5684                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5685                         rq = dead_rq;
5686                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5687                         rf = old_rf;
5688                 }
5689                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5690         }
5691
5692         rq->stop = stop;
5693 }
5694 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5695
5696 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5697 {
5698         if (!rq->online) {
5699                 const struct sched_class *class;
5700
5701                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5702                 rq->online = 1;
5703
5704                 for_each_class(class) {
5705                         if (class->rq_online)
5706                                 class->rq_online(rq);
5707                 }
5708         }
5709 }
5710
5711 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5712 {
5713         if (rq->online) {
5714                 const struct sched_class *class;
5715
5716                 for_each_class(class) {
5717                         if (class->rq_offline)
5718                                 class->rq_offline(rq);
5719                 }
5720
5721                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5722                 rq->online = 0;
5723         }
5724 }
5725
5726 static void set_cpu_rq_start_time(unsigned int cpu)
5727 {
5728         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5729
5730         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5731 }
5732
5733 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5734
5735 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5736
5737 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5738
5739 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5740 {
5741         sched_debug_enabled = 1;
5742
5743         return 0;
5744 }
5745 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5746
5747 static inline bool sched_debug(void)
5748 {
5749         return sched_debug_enabled;
5750 }
5751
5752 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5753                                   struct cpumask *groupmask)
5754 {
5755         struct sched_group *group = sd->groups;
5756
5757         cpumask_clear(groupmask);
5758
5759         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5760
5761         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5762                 printk("does not load-balance\n");
5763                 if (sd->parent)
5764                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5765                                         " has parent");
5766                 return -1;
5767         }
5768
5769         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5770                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5771
5772         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5773                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5774                                 "CPU%d\n", cpu);
5775         }
5776         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5777                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5778                                 " CPU%d\n", cpu);
5779         }
5780
5781         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5782         do {
5783                 if (!group) {
5784                         printk("\n");
5785                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5786                         break;
5787                 }
5788
5789                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5790                         printk(KERN_CONT "\n");
5791                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5792                         break;
5793                 }
5794
5795                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5796                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5797                         printk(KERN_CONT "\n");
5798                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5799                         break;
5800                 }
5801
5802                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5803
5804                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5805                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5806                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5807                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %lu)",
5808                                 group->sgc->capacity);
5809                 }
5810
5811                 group = group->next;
5812         } while (group != sd->groups);
5813         printk(KERN_CONT "\n");
5814
5815         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5816                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5817
5818         if (sd->parent &&
5819             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5820                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5821                         "of domain->span\n");
5822         return 0;
5823 }
5824
5825 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5826 {
5827         int level = 0;
5828
5829         if (!sched_debug_enabled)
5830                 return;
5831
5832         if (!sd) {
5833                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5834                 return;
5835         }
5836
5837         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5838
5839         for (;;) {
5840                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5841                         break;
5842                 level++;
5843                 sd = sd->parent;
5844                 if (!sd)
5845                         break;
5846         }
5847 }
5848 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5849
5850 # define sched_debug_enabled 0
5851 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5852 static inline bool sched_debug(void)
5853 {
5854         return false;
5855 }
5856 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5857
5858 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5859 {
5860         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5861                 return 1;
5862
5863         /* Following flags need at least 2 groups */
5864         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5865                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5866                          SD_BALANCE_FORK |
5867                          SD_BALANCE_EXEC |
5868                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5869                          SD_ASYM_CPUCAPACITY |
5870                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5871                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5872                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5873                         return 0;
5874         }
5875
5876         /* Following flags don't use groups */
5877         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5878                 return 0;
5879
5880         return 1;
5881 }
5882
5883 static int
5884 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5885 {
5886         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5887
5888         if (sd_degenerate(parent))
5889                 return 1;
5890
5891         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5892                 return 0;
5893
5894         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5895         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5896                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5897                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5898                                 SD_BALANCE_FORK |
5899                                 SD_BALANCE_EXEC |
5900                                 SD_ASYM_CPUCAPACITY |
5901                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5902                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5903                                 SD_PREFER_SIBLING |
5904                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5905                 if (nr_node_ids == 1)
5906                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5907         }
5908         if (~cflags & pflags)
5909                 return 0;
5910
5911         return 1;
5912 }
5913
5914 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5915 {
5916         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5917
5918         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5919         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5920         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5921         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5922         free_cpumask_var(rd->online);
5923         free_cpumask_var(rd->span);
5924         kfree(rd);
5925 }
5926
5927 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5928 {
5929         struct root_domain *old_rd = NULL;
5930         unsigned long flags;
5931
5932         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5933
5934         if (rq->rd) {
5935                 old_rd = rq->rd;
5936
5937                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5938                         set_rq_offline(rq);
5939
5940                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5941
5942                 /*
5943                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5944                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5945                  * in this function:
5946                  */
5947                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5948                         old_rd = NULL;
5949         }
5950
5951         atomic_inc(&rd->refcount);
5952         rq->rd = rd;
5953
5954         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5955         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5956                 set_rq_online(rq);
5957
5958         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5959
5960         if (old_rd)
5961                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5962 }
5963
5964 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5965 {
5966         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5967
5968         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5969                 goto out;
5970         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5971                 goto free_span;
5972         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5973                 goto free_online;
5974         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5975                 goto free_dlo_mask;
5976
5977         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5978         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5979                 goto free_rto_mask;
5980
5981         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5982                 goto free_cpudl;
5983         return 0;
5984
5985 free_cpudl:
5986         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5987 free_rto_mask:
5988         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5989 free_dlo_mask:
5990         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5991 free_online:
5992         free_cpumask_var(rd->online);
5993 free_span:
5994         free_cpumask_var(rd->span);
5995 out:
5996         return -ENOMEM;
5997 }
5998
5999 /*
6000  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
6001  * members (mimicking the global state we have today).
6002  */
6003 struct root_domain def_root_domain;
6004
6005 static void init_defrootdomain(void)
6006 {
6007         init_rootdomain(&def_root_domain);
6008
6009         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6010 }
6011
6012 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6013 {
6014         struct root_domain *rd;
6015
6016         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6017         if (!rd)
6018                 return NULL;
6019
6020         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6021                 kfree(rd);
6022                 return NULL;
6023         }
6024
6025         return rd;
6026 }
6027
6028 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
6029 {
6030         struct sched_group *tmp, *first;
6031
6032         if (!sg)
6033                 return;
6034
6035         first = sg;
6036         do {
6037                 tmp = sg->next;
6038
6039                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
6040                         kfree(sg->sgc);
6041
6042                 kfree(sg);
6043                 sg = tmp;
6044         } while (sg != first);
6045 }
6046
6047 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd)
6048 {
6049         /*
6050          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
6051          * nuke them all.
6052          */
6053         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6054                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
6055         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
6056                 kfree(sd->groups->sgc);
6057                 kfree(sd->groups);
6058         }
6059         if (sd->shared && atomic_dec_and_test(&sd->shared->ref))
6060                 kfree(sd->shared);
6061         kfree(sd);
6062 }
6063
6064 static void destroy_sched_domains_rcu(struct rcu_head *rcu)
6065 {
6066         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
6067
6068         while (sd) {
6069                 struct sched_domain *parent = sd->parent;
6070                 destroy_sched_domain(sd);
6071                 sd = parent;
6072         }
6073 }
6074
6075 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd)
6076 {
6077         if (sd)
6078                 call_rcu(&sd->rcu, destroy_sched_domains_rcu);
6079 }
6080
6081 /*
6082  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
6083  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
6084  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
6085  *
6086  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
6087  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
6088  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
6089  */
6090 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
6091 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
6092 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
6093 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain_shared *, sd_llc_shared);
6094 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
6095 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
6096
6097 static void update_top_cache_domain(int cpu)
6098 {
6099         struct sched_domain_shared *sds = NULL;
6100         struct sched_domain *sd;
6101         int id = cpu;
6102         int size = 1;
6103
6104         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6105         if (sd) {
6106                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6107                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6108                 sds = sd->shared;
6109         }
6110
6111         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
6112         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
6113         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
6114         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc_shared, cpu), sds);
6115
6116         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
6117         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
6118
6119         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
6120         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
6121 }
6122
6123 /*
6124  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6125  * hold the hotplug lock.
6126  */
6127 static void
6128 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6129 {
6130         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6131         struct sched_domain *tmp;
6132
6133         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6134         for (tmp = sd; tmp; ) {
6135                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6136                 if (!parent)
6137                         break;
6138
6139                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6140                         tmp->parent = parent->parent;
6141                         if (parent->parent)
6142                                 parent->parent->child = tmp;
6143                         /*
6144                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
6145                          * degenerate parent; the spans match for this
6146                          * so the property transfers.
6147                          */
6148                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
6149                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6150                         destroy_sched_domain(parent);
6151                 } else
6152                         tmp = tmp->parent;
6153         }
6154
6155         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6156                 tmp = sd;
6157                 sd = sd->parent;
6158                 destroy_sched_domain(tmp);
6159                 if (sd)
6160                         sd->child = NULL;
6161         }
6162
6163         sched_domain_debug(sd, cpu);
6164
6165         rq_attach_root(rq, rd);
6166         tmp = rq->sd;
6167         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6168         destroy_sched_domains(tmp);
6169
6170         update_top_cache_domain(cpu);
6171 }
6172
6173 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6174 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6175 {
6176         int ret;
6177
6178         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6179         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6180         if (ret) {
6181                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
6182                 return 0;
6183         }
6184         return 1;
6185 }
6186 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6187
6188 struct s_data {
6189         struct sched_domain ** __percpu sd;
6190         struct root_domain      *rd;
6191 };
6192
6193 enum s_alloc {
6194         sa_rootdomain,
6195         sa_sd,
6196         sa_sd_storage,
6197         sa_none,
6198 };
6199
6200 /*
6201  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6202  * domain traversal.
6203  *
6204  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6205  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6206  * range.
6207  *
6208  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6209  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6210  * cpu they're built on, so check that.
6211  *
6212  */
6213 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6214 {
6215         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6216         struct sd_data *sdd = sd->private;
6217         struct sched_domain *sibling;
6218         int i;
6219
6220         for_each_cpu(i, span) {
6221                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6222                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6223                         continue;
6224
6225                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6226         }
6227 }
6228
6229 /*
6230  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6231  * of this group that's also in the iteration mask.
6232  */
6233 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6234 {
6235         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6236 }
6237
6238 static int
6239 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6240 {
6241         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6242         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6243         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6244         struct sd_data *sdd = sd->private;
6245         struct sched_domain *sibling;
6246         int i;
6247
6248         cpumask_clear(covered);
6249
6250         for_each_cpu(i, span) {
6251                 struct cpumask *sg_span;
6252
6253                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6254                         continue;
6255
6256                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6257
6258                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6259                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6260                         continue;
6261
6262                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6263                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6264
6265                 if (!sg)
6266                         goto fail;
6267
6268                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6269                 if (sibling->child)
6270                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6271                 else
6272                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6273
6274                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6275
6276                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6277                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6278                         build_group_mask(sd, sg);
6279
6280                 /*
6281                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6282                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6283                  * die on a /0 trap.
6284                  */
6285                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6286                 sg->sgc->min_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6287
6288                 /*
6289                  * Make sure the first group of this domain contains the
6290                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6291                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6292                  */
6293                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6294                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6295                         groups = sg;
6296
6297                 if (!first)
6298                         first = sg;
6299                 if (last)
6300                         last->next = sg;
6301                 last = sg;
6302                 last->next = first;
6303         }
6304         sd->groups = groups;
6305
6306         return 0;
6307
6308 fail:
6309         free_sched_groups(first, 0);
6310
6311         return -ENOMEM;
6312 }
6313
6314 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6315 {
6316         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6317         struct sched_domain *child = sd->child;
6318
6319         if (child)
6320                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6321
6322         if (sg) {
6323                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6324                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6325                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6326         }
6327
6328         return cpu;
6329 }
6330
6331 /*
6332  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6333  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6334  * and ->cpu_capacity to 0.
6335  *
6336  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6337  */
6338 static int
6339 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6340 {
6341         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6342         struct sd_data *sdd = sd->private;
6343         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6344         struct cpumask *covered;
6345         int i;
6346
6347         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6348         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6349
6350         if (cpu != cpumask_first(span))
6351                 return 0;
6352
6353         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6354         covered = sched_domains_tmpmask;
6355
6356         cpumask_clear(covered);
6357
6358         for_each_cpu(i, span) {
6359                 struct sched_group *sg;
6360                 int group, j;
6361
6362                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6363                         continue;
6364
6365                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6366                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6367
6368                 for_each_cpu(j, span) {
6369                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6370                                 continue;
6371
6372                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6373                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6374                 }
6375
6376                 if (!first)
6377                         first = sg;
6378                 if (last)
6379                         last->next = sg;
6380                 last = sg;
6381         }
6382         last->next = first;
6383
6384         return 0;
6385 }
6386
6387 /*
6388  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6389  *
6390  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6391  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6392  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6393  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6394  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6395  * group having less cpu_capacity.
6396  */
6397 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6398 {
6399         struct sched_group *sg = sd->groups;
6400
6401         WARN_ON(!sg);
6402
6403         do {
6404                 int cpu, max_cpu = -1;
6405
6406                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6407
6408                 if (!(sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
6409                         goto next;
6410
6411                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sg)) {
6412                         if (max_cpu < 0)
6413                                 max_cpu = cpu;
6414                         else if (sched_asym_prefer(cpu, max_cpu))
6415                                 max_cpu = cpu;
6416                 }
6417                 sg->asym_prefer_cpu = max_cpu;
6418
6419 next:
6420                 sg = sg->next;
6421         } while (sg != sd->groups);
6422
6423         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6424                 return;
6425
6426         update_group_capacity(sd, cpu);
6427 }
6428
6429 /*
6430  * Initializers for schedule domains
6431  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6432  */
6433
6434 static int default_relax_domain_level = -1;
6435 int sched_domain_level_max;
6436
6437 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6438 {
6439         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6440                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6441
6442         return 1;
6443 }
6444 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6445
6446 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6447                                  struct sched_domain_attr *attr)
6448 {
6449         int request;
6450
6451         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6452                 if (default_relax_domain_level < 0)
6453                         return;
6454                 else
6455                         request = default_relax_domain_level;
6456         } else
6457                 request = attr->relax_domain_level;
6458         if (request < sd->level) {
6459                 /* turn off idle balance on this domain */
6460                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6461         } else {
6462                 /* turn on idle balance on this domain */
6463                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6464         }
6465 }
6466
6467 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6468 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6469
6470 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6471                                  const struct cpumask *cpu_map)
6472 {
6473         switch (what) {
6474         case sa_rootdomain:
6475                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6476                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6477         case sa_sd:
6478                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6479         case sa_sd_storage:
6480                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6481         case sa_none:
6482                 break;
6483         }
6484 }
6485
6486 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6487                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6488 {
6489         memset(d, 0, sizeof(*d));
6490
6491         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6492                 return sa_sd_storage;
6493         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6494         if (!d->sd)
6495                 return sa_sd_storage;
6496         d->rd = alloc_rootdomain();
6497         if (!d->rd)
6498                 return sa_sd;
6499         return sa_rootdomain;
6500 }
6501
6502 /*
6503  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6504  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6505  * will not free the data we're using.
6506  */
6507 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6508 {
6509         struct sd_data *sdd = sd->private;
6510
6511         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6512         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6513
6514         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sds, cpu))->ref))
6515                 *per_cpu_ptr(sdd->sds, cpu) = NULL;
6516
6517         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6518                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6519
6520         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6521                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6522 }
6523
6524 #ifdef CONFIG_NUMA
6525 static int sched_domains_numa_levels;
6526 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6527 static int *sched_domains_numa_distance;
6528 int sched_max_numa_distance;
6529 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6530 static int sched_domains_curr_level;
6531 #endif
6532
6533 /*
6534  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6535  *
6536  * These flags are purely descriptive of the topology and do not prescribe
6537  * behaviour. Behaviour is artificial and mapped in the below sd_init()
6538  * function:
6539  *
6540  *   SD_SHARE_CPUCAPACITY   - describes SMT topologies
6541  *   SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6542  *   SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6543  *   SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6544  *   SD_ASYM_CPUCAPACITY    - describes mixed capacity topologies
6545  *
6546  * Odd one out, which beside describing the topology has a quirk also
6547  * prescribes the desired behaviour that goes along with it:
6548  *
6549  *   SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6550  */
6551 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6552         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6553          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6554          SD_NUMA |                      \
6555          SD_ASYM_PACKING |              \
6556          SD_ASYM_CPUCAPACITY |          \
6557          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6558
6559 static struct sched_domain *
6560 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl,
6561         const struct cpumask *cpu_map,
6562         struct sched_domain *child, int cpu)
6563 {
6564         struct sd_data *sdd = &tl->data;
6565         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6566         int sd_id, sd_weight, sd_flags = 0;
6567
6568 #ifdef CONFIG_NUMA
6569         /*
6570          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6571          */
6572         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6573 #endif
6574
6575         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6576
6577         if (tl->sd_flags)
6578                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6579         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6580                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6581                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6582
6583         *sd = (struct sched_domain){
6584                 .min_interval           = sd_weight,
6585                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6586                 .busy_factor            = 32,
6587                 .imbalance_pct          = 125,
6588
6589                 .cache_nice_tries       = 0,
6590                 .busy_idx               = 0,
6591                 .idle_idx               = 0,
6592                 .newidle_idx            = 0,
6593                 .wake_idx               = 0,
6594                 .forkexec_idx           = 0,
6595
6596                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6597                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6598                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6599                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6600                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6601                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6602                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6603                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6604                                         | 0*SD_SERIALIZE
6605                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6606                                         | 0*SD_NUMA
6607                                         | sd_flags
6608                                         ,
6609
6610                 .last_balance           = jiffies,
6611                 .balance_interval       = sd_weight,
6612                 .smt_gain               = 0,
6613                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6614                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6615                 .child                  = child,
6616 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6617                 .name                   = tl->name,
6618 #endif
6619         };
6620
6621         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6622         sd_id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
6623
6624         /*
6625          * Convert topological properties into behaviour.
6626          */
6627
6628         if (sd->flags & SD_ASYM_CPUCAPACITY) {
6629                 struct sched_domain *t = sd;
6630
6631                 for_each_lower_domain(t)
6632                         t->flags |= SD_BALANCE_WAKE;
6633         }
6634
6635         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6636                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6637                 sd->imbalance_pct = 110;
6638                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6639
6640         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6641                 sd->imbalance_pct = 117;
6642                 sd->cache_nice_tries = 1;
6643                 sd->busy_idx = 2;
6644
6645 #ifdef CONFIG_NUMA
6646         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6647                 sd->cache_nice_tries = 2;
6648                 sd->busy_idx = 3;
6649                 sd->idle_idx = 2;
6650
6651                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6652                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6653                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6654                                        SD_BALANCE_FORK |
6655                                        SD_WAKE_AFFINE);
6656                 }
6657
6658 #endif
6659         } else {
6660                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6661                 sd->cache_nice_tries = 1;
6662                 sd->busy_idx = 2;
6663                 sd->idle_idx = 1;
6664         }
6665
6666         /*
6667          * For all levels sharing cache; connect a sched_domain_shared
6668          * instance.
6669          */
6670         if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6671                 sd->shared = *per_cpu_ptr(sdd->sds, sd_id);
6672                 atomic_inc(&sd->shared->ref);
6673                 atomic_set(&sd->shared->nr_busy_cpus, sd_weight);
6674         }
6675
6676         sd->private = sdd;
6677
6678         return sd;
6679 }
6680
6681 /*
6682  * Topology list, bottom-up.
6683  */
6684 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6685 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6686         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6687 #endif
6688 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6689         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6690 #endif
6691         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6692         { NULL, },
6693 };
6694
6695 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6696         default_topology;
6697
6698 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6699         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6700
6701 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6702 {
6703         if (WARN_ON_ONCE(sched_smp_initialized))
6704                 return;
6705
6706         sched_domain_topology = tl;
6707 }
6708
6709 #ifdef CONFIG_NUMA
6710
6711 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6712 {
6713         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6714 }
6715
6716 static void sched_numa_warn(const char *str)
6717 {
6718         static int done = false;
6719         int i,j;
6720
6721         if (done)
6722                 return;
6723
6724         done = true;
6725
6726         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6727
6728         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6729                 printk(KERN_WARNING "  ");
6730                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6731                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6732                 printk(KERN_CONT "\n");
6733         }
6734         printk(KERN_WARNING "\n");
6735 }
6736
6737 bool find_numa_distance(int distance)
6738 {
6739         int i;
6740
6741         if (distance == node_distance(0, 0))
6742                 return true;
6743
6744         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6745                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6746                         return true;
6747         }
6748
6749         return false;
6750 }
6751
6752 /*
6753  * A system can have three types of NUMA topology:
6754  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6755  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6756  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6757  *
6758  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6759  * topology lies in whether communication between not directly
6760  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6761  * could run), or through backplane controllers. This affects
6762  * placement of programs.
6763  *
6764  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6765  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6766  *   is directly connected.
6767  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6768  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6769  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6770  */
6771 static void init_numa_topology_type(void)
6772 {
6773         int a, b, c, n;
6774
6775         n = sched_max_numa_distance;
6776
6777         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6778                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6779                 return;
6780         }
6781
6782         for_each_online_node(a) {
6783                 for_each_online_node(b) {
6784                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6785                         if (node_distance(a, b) < n)
6786                                 continue;
6787
6788                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6789                         for_each_online_node(c) {
6790                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6791                                     node_distance(b, c) < n) {
6792                                         sched_numa_topology_type =
6793                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6794                                         return;
6795                                 }
6796                         }
6797
6798                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6799                         return;
6800                 }
6801         }
6802 }
6803
6804 static void sched_init_numa(void)
6805 {
6806         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6807         struct sched_domain_topology_level *tl;
6808         int level = 0;
6809         int i, j, k;
6810
6811         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6812         if (!sched_domains_numa_distance)
6813                 return;
6814
6815         /*
6816          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6817          * unique distances in the node_distance() table.
6818          *
6819          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6820          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6821          */
6822         next_distance = curr_distance;
6823         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6824                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6825                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6826                                 int distance = node_distance(i, k);
6827
6828                                 if (distance > curr_distance &&
6829                                     (distance < next_distance ||
6830                                      next_distance == curr_distance))
6831                                         next_distance = distance;
6832
6833                                 /*
6834                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6835                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6836                                  * equally connected to A.
6837                                  */
6838                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6839                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6840
6841                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6842                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6843                         }
6844                         if (next_distance != curr_distance) {
6845                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6846                                 sched_domains_numa_levels = level;
6847                                 curr_distance = next_distance;
6848                         } else break;
6849                 }
6850
6851                 /*
6852                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6853                  */
6854                 if (!sched_debug())
6855                         break;
6856         }
6857
6858         if (!level)
6859                 return;
6860
6861         /*
6862          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6863          * identity distance node_distance(i,i).
6864          *
6865          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6866          * numbers.
6867          */
6868
6869         /*
6870          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6871          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6872          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6873          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6874          * in other functions.
6875          *
6876          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6877          */
6878         sched_domains_numa_levels = 0;
6879
6880         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6881         if (!sched_domains_numa_masks)
6882                 return;
6883
6884         /*
6885          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6886          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6887          */
6888         for (i = 0; i < level; i++) {
6889                 sched_domains_numa_masks[i] =
6890                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6891                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6892                         return;
6893
6894                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6895                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6896                         if (!mask)
6897                                 return;
6898
6899                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6900
6901                         for_each_node(k) {
6902                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6903                                         continue;
6904
6905                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6906                         }
6907                 }
6908         }
6909
6910         /* Compute default topology size */
6911         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6912
6913         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6914                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6915         if (!tl)
6916                 return;
6917
6918         /*
6919          * Copy the default topology bits..
6920          */
6921         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6922                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6923
6924         /*
6925          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6926          */
6927         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6928                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6929                         .mask = sd_numa_mask,
6930                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6931                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6932                         .numa_level = j,
6933                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6934                 };
6935         }
6936
6937         sched_domain_topology = tl;
6938
6939         sched_domains_numa_levels = level;
6940         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6941
6942         init_numa_topology_type();
6943 }
6944
6945 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu)
6946 {
6947         int node = cpu_to_node(cpu);
6948         int i, j;
6949
6950         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6951                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6952                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6953                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6954                 }
6955         }
6956 }
6957
6958 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu)
6959 {
6960         int i, j;
6961
6962         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6963                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6964                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6965         }
6966 }
6967
6968 #else
6969 static inline void sched_init_numa(void) { }
6970 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
6971 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
6972 #endif /* CONFIG_NUMA */
6973
6974 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6975 {
6976         struct sched_domain_topology_level *tl;
6977         int j;
6978
6979         for_each_sd_topology(tl) {
6980                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6981
6982                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6983                 if (!sdd->sd)
6984                         return -ENOMEM;
6985
6986                 sdd->sds = alloc_percpu(struct sched_domain_shared *);
6987                 if (!sdd->sds)
6988                         return -ENOMEM;
6989
6990                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6991                 if (!sdd->sg)
6992                         return -ENOMEM;
6993
6994                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6995                 if (!sdd->sgc)
6996                         return -ENOMEM;
6997
6998                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6999                         struct sched_domain *sd;
7000                         struct sched_domain_shared *sds;
7001                         struct sched_group *sg;
7002                         struct sched_group_capacity *sgc;
7003
7004                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
7005                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7006                         if (!sd)
7007                                 return -ENOMEM;
7008
7009                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
7010
7011                         sds = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain_shared),
7012                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7013                         if (!sds)
7014                                 return -ENOMEM;
7015
7016                         *per_cpu_ptr(sdd->sds, j) = sds;
7017
7018                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7019                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7020                         if (!sg)
7021                                 return -ENOMEM;
7022
7023                         sg->next = sg;
7024
7025                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
7026
7027                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
7028                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
7029                         if (!sgc)
7030                                 return -ENOMEM;
7031
7032                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
7033                 }
7034         }
7035
7036         return 0;
7037 }
7038
7039 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
7040 {
7041         struct sched_domain_topology_level *tl;
7042         int j;
7043
7044         for_each_sd_topology(tl) {
7045                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
7046
7047                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
7048                         struct sched_domain *sd;
7049
7050                         if (sdd->sd) {
7051                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
7052                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
7053                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
7054                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
7055                         }
7056
7057                         if (sdd->sds)
7058                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sds, j));
7059                         if (sdd->sg)
7060                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
7061                         if (sdd->sgc)
7062                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
7063                 }
7064                 free_percpu(sdd->sd);
7065                 sdd->sd = NULL;
7066                 free_percpu(sdd->sds);
7067                 sdd->sds = NULL;
7068                 free_percpu(sdd->sg);
7069                 sdd->sg = NULL;
7070                 free_percpu(sdd->sgc);
7071                 sdd->sgc = NULL;
7072         }
7073 }
7074
7075 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
7076                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7077                 struct sched_domain *child, int cpu)
7078 {
7079         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu_map, child, cpu);
7080
7081         if (child) {
7082                 sd->level = child->level + 1;
7083                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
7084                 child->parent = sd;
7085
7086                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
7087                                     sched_domain_span(sd))) {
7088                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
7089 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7090                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
7091                                         child->name, sd->name);
7092 #endif
7093                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
7094                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
7095                                    sched_domain_span(sd),
7096                                    sched_domain_span(child));
7097                 }
7098
7099         }
7100         set_domain_attribute(sd, attr);
7101
7102         return sd;
7103 }
7104
7105 /*
7106  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7107  * to the individual cpus
7108  */
7109 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7110                                struct sched_domain_attr *attr)
7111 {
7112         enum s_alloc alloc_state;
7113         struct sched_domain *sd;
7114         struct s_data d;
7115         struct rq *rq = NULL;
7116         int i, ret = -ENOMEM;
7117
7118         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7119         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7120                 goto error;
7121
7122         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
7123         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7124                 struct sched_domain_topology_level *tl;
7125
7126                 sd = NULL;
7127                 for_each_sd_topology(tl) {
7128                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
7129                         if (tl == sched_domain_topology)
7130                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
7131                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
7132                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
7133                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
7134                                 break;
7135                 }
7136         }
7137
7138         /* Build the groups for the domains */
7139         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7140                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7141                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
7142                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
7143                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
7144                                         goto error;
7145                         } else {
7146                                 if (build_sched_groups(sd, i))
7147                                         goto error;
7148                         }
7149                 }
7150         }
7151
7152         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
7153         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
7154                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
7155                         continue;
7156
7157                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
7158                         claim_allocations(i, sd);
7159                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
7160                 }
7161         }
7162
7163         /* Attach the domains */
7164         rcu_read_lock();
7165         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7166                 rq = cpu_rq(i);
7167                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
7168
7169                 /* Use READ_ONCE()/WRITE_ONCE() to avoid load/store tearing: */
7170                 if (rq->cpu_capacity_orig > READ_ONCE(d.rd->max_cpu_capacity))
7171                         WRITE_ONCE(d.rd->max_cpu_capacity, rq->cpu_capacity_orig);
7172
7173                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7174         }
7175         rcu_read_unlock();
7176
7177         if (rq && sched_debug_enabled) {
7178                 pr_info("span: %*pbl (max cpu_capacity = %lu)\n",
7179                         cpumask_pr_args(cpu_map), rq->rd->max_cpu_capacity);
7180         }
7181
7182         ret = 0;
7183 error:
7184         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7185         return ret;
7186 }
7187
7188 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7189 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7190 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7191                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7192
7193 /*
7194  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7195  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7196  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7197  */
7198 static cpumask_var_t fallback_doms;
7199
7200 /*
7201  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7202  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7203  * or 0 if it stayed the same.
7204  */
7205 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
7206 {
7207         return 0;
7208 }
7209
7210 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7211 {
7212         int i;
7213         cpumask_var_t *doms;
7214
7215         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7216         if (!doms)
7217                 return NULL;
7218         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7219                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7220                         free_sched_domains(doms, i);
7221                         return NULL;
7222                 }
7223         }
7224         return doms;
7225 }
7226
7227 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7228 {
7229         unsigned int i;
7230         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7231                 free_cpumask_var(doms[i]);
7232         kfree(doms);
7233 }
7234
7235 /*
7236  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7237  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7238  * exclude other special cases in the future.
7239  */
7240 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7241 {
7242         int err;
7243
7244         arch_update_cpu_topology();
7245         ndoms_cur = 1;
7246         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7247         if (!doms_cur)
7248                 doms_cur = &fallback_doms;
7249         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7250         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7251         register_sched_domain_sysctl();
7252
7253         return err;
7254 }
7255
7256 /*
7257  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7258  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7259  */
7260 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7261 {
7262         int i;
7263
7264         rcu_read_lock();
7265         for_each_cpu(i, cpu_map)
7266                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7267         rcu_read_unlock();
7268 }
7269
7270 /* handle null as "default" */
7271 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7272                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7273 {
7274         struct sched_domain_attr tmp;
7275
7276         /* fast path */
7277         if (!new && !cur)
7278                 return 1;
7279
7280         tmp = SD_ATTR_INIT;
7281         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7282                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7283                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7284 }
7285
7286 /*
7287  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7288  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7289  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7290  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7291  *
7292  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7293  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7294  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7295  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7296  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7297  * it as it is.
7298  *
7299  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7300  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7301  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7302  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7303  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7304  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7305  *
7306  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7307  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7308  * and it will not create the default domain.
7309  *
7310  * Call with hotplug lock held
7311  */
7312 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7313                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7314 {
7315         int i, j, n;
7316         int new_topology;
7317
7318         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7319
7320         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7321         unregister_sched_domain_sysctl();
7322
7323         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7324         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7325
7326         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7327
7328         /* Destroy deleted domains */
7329         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7330                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7331                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7332                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7333                                 goto match1;
7334                 }
7335                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7336                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7337 match1:
7338                 ;
7339         }
7340
7341         n = ndoms_cur;
7342         if (doms_new == NULL) {
7343                 n = 0;
7344                 doms_new = &fallback_doms;
7345                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7346                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7347         }
7348
7349         /* Build new domains */
7350         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7351                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7352                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7353                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7354                                 goto match2;
7355                 }
7356                 /* no match - add a new doms_new */
7357                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7358 match2:
7359                 ;
7360         }
7361
7362         /* Remember the new sched domains */
7363         if (doms_cur != &fallback_doms)
7364                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7365         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7366         doms_cur = doms_new;
7367         dattr_cur = dattr_new;
7368         ndoms_cur = ndoms_new;
7369
7370         register_sched_domain_sysctl();
7371
7372         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7373 }
7374
7375 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7376
7377 /*
7378  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7379  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7380  * around partition_sched_domains().
7381  *
7382  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7383  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7384  */
7385 static void cpuset_cpu_active(void)
7386 {
7387         if (cpuhp_tasks_frozen) {
7388                 /*
7389                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7390                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7391                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7392                  * domain, ignoring cpusets.
7393                  */
7394                 num_cpus_frozen--;
7395                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7396                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7397                         return;
7398                 }
7399                 /*
7400                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7401                  * restore the original sched domains by considering the
7402                  * cpuset configurations.
7403                  */
7404         }
7405         cpuset_update_active_cpus(true);
7406 }
7407
7408 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
7409 {
7410         unsigned long flags;
7411         struct dl_bw *dl_b;
7412         bool overflow;
7413         int cpus;
7414
7415         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
7416                 rcu_read_lock_sched();
7417                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7418
7419                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7420                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7421                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7422                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7423
7424                 rcu_read_unlock_sched();
7425
7426                 if (overflow)
7427                         return -EBUSY;
7428                 cpuset_update_active_cpus(false);
7429         } else {
7430                 num_cpus_frozen++;
7431                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7432         }
7433         return 0;
7434 }
7435
7436 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
7437 {
7438         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7439         unsigned long flags;
7440
7441         set_cpu_active(cpu, true);
7442
7443         if (sched_smp_initialized) {
7444                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7445                 cpuset_cpu_active();
7446         }
7447
7448         /*
7449          * Put the rq online, if not already. This happens:
7450          *
7451          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
7452          *    after all cpus have been brought up.
7453          *
7454          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
7455          *    domains.
7456          */
7457         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7458         if (rq->rd) {
7459                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7460                 set_rq_online(rq);
7461         }
7462         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7463
7464         update_max_interval();
7465
7466         return 0;
7467 }
7468
7469 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
7470 {
7471         int ret;
7472
7473         set_cpu_active(cpu, false);
7474         /*
7475          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
7476          * users of this state to go away such that all new such users will
7477          * observe it.
7478          *
7479          * For CONFIG_PREEMPT we have preemptible RCU and its sync_rcu() might
7480          * not imply sync_sched(), so wait for both.
7481          *
7482          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
7483          */
7484         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT))
7485                 synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
7486         else
7487                 synchronize_rcu();
7488
7489         if (!sched_smp_initialized)
7490                 return 0;
7491
7492         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
7493         if (ret) {
7494                 set_cpu_active(cpu, true);
7495                 return ret;
7496         }
7497         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7498         return 0;
7499 }
7500
7501 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
7502 {
7503         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7504
7505         rq->calc_load_update = calc_load_update;
7506         update_max_interval();
7507 }
7508
7509 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
7510 {
7511         set_cpu_rq_start_time(cpu);
7512         sched_rq_cpu_starting(cpu);
7513         return 0;
7514 }
7515
7516 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7517 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
7518 {
7519         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7520         unsigned long flags;
7521
7522         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
7523         sched_ttwu_pending();
7524         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7525         if (rq->rd) {
7526                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7527                 set_rq_offline(rq);
7528         }
7529         migrate_tasks(rq);
7530         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
7531         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7532         calc_load_migrate(rq);
7533         update_max_interval();
7534         nohz_balance_exit_idle(cpu);
7535         hrtick_clear(rq);
7536         return 0;
7537 }
7538 #endif
7539
7540 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7541 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_smt_present);
7542
7543 static void sched_init_smt(void)
7544 {
7545         /*
7546          * We've enumerated all CPUs and will assume that if any CPU
7547          * has SMT siblings, CPU0 will too.
7548          */
7549         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(0)) > 1)
7550                 static_branch_enable(&sched_smt_present);
7551 }
7552 #else
7553 static inline void sched_init_smt(void) { }
7554 #endif
7555
7556 void __init sched_init_smp(void)
7557 {
7558         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7559
7560         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7561         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7562
7563         sched_init_numa();
7564
7565         /*
7566          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7567          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7568          * happen.
7569          */
7570         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7571         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7572         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7573         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7574                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7575         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7576
7577         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7578         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7579                 BUG();
7580         sched_init_granularity();
7581         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7582
7583         init_sched_rt_class();
7584         init_sched_dl_class();
7585
7586         sched_init_smt();
7587         sched_clock_init_late();
7588
7589         sched_smp_initialized = true;
7590 }
7591
7592 static int __init migration_init(void)
7593 {
7594         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
7595         return 0;
7596 }
7597 early_initcall(migration_init);
7598
7599 #else
7600 void __init sched_init_smp(void)
7601 {
7602         sched_init_granularity();
7603         sched_clock_init_late();
7604 }
7605 #endif /* CONFIG_SMP */
7606
7607 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7608 {
7609         return in_lock_functions(addr) ||
7610                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7611                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7612 }
7613
7614 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7615 /*
7616  * Default task group.
7617  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7618  */
7619 struct task_group root_task_group;
7620 LIST_HEAD(task_groups);
7621
7622 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7623 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7624 #endif
7625
7626 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7627 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, select_idle_mask);
7628
7629 #define WAIT_TABLE_BITS 8
7630 #define WAIT_TABLE_SIZE (1 << WAIT_TABLE_BITS)
7631 static wait_queue_head_t bit_wait_table[WAIT_TABLE_SIZE] __cacheline_aligned;
7632
7633 wait_queue_head_t *bit_waitqueue(void *word, int bit)
7634 {
7635         const int shift = BITS_PER_LONG == 32 ? 5 : 6;
7636         unsigned long val = (unsigned long)word << shift | bit;
7637
7638         return bit_wait_table + hash_long(val, WAIT_TABLE_BITS);
7639 }
7640 EXPORT_SYMBOL(bit_waitqueue);
7641
7642 void __init sched_init(void)
7643 {
7644         int i, j;
7645         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7646
7647         sched_clock_init();
7648
7649         for (i = 0; i < WAIT_TABLE_SIZE; i++)
7650                 init_waitqueue_head(bit_wait_table + i);
7651
7652 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7653         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7654 #endif
7655 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7656         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7657 #endif
7658         if (alloc_size) {
7659                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7660
7661 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7662                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7663                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7664
7665                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7666                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7667
7668 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7669 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7670                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7671                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7672
7673                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7674                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7675
7676 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7677         }
7678 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7679         for_each_possible_cpu(i) {
7680                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7681                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7682                 per_cpu(select_idle_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7683                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7684         }
7685 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7686
7687         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7688                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7689         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7690                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7691
7692 #ifdef CONFIG_SMP
7693         init_defrootdomain();
7694 #endif
7695
7696 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7697         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7698                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7699 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7700
7701 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7702         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7703
7704         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7705         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7706         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7707         autogroup_init(&init_task);
7708 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7709
7710         for_each_possible_cpu(i) {
7711                 struct rq *rq;
7712
7713                 rq = cpu_rq(i);
7714                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7715                 rq->nr_running = 0;
7716                 rq->calc_load_active = 0;
7717                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7718                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7719                 init_rt_rq(&rq->rt);
7720                 init_dl_rq(&rq->dl);
7721 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7722                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7723                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7724                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
7725                 /*
7726                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7727                  *
7728                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7729                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7730                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7731                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7732                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7733                  * (se->load.weight).
7734                  *
7735                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7736                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7737                  * then A0's share of the cpu resource is:
7738                  *
7739                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7740                  *
7741                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7742                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7743                  */
7744                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7745                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7746 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7747
7748                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7749 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7750                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7751 #endif
7752
7753                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7754                         rq->cpu_load[j] = 0;
7755
7756 #ifdef CONFIG_SMP
7757                 rq->sd = NULL;
7758                 rq->rd = NULL;
7759                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7760                 rq->balance_callback = NULL;
7761                 rq->active_balance = 0;
7762                 rq->next_balance = jiffies;
7763                 rq->push_cpu = 0;
7764                 rq->cpu = i;
7765                 rq->online = 0;
7766                 rq->idle_stamp = 0;
7767                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7768                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7769
7770                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7771
7772                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7773 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7774                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7775                 rq->nohz_flags = 0;
7776 #endif
7777 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7778                 rq->last_sched_tick = 0;
7779 #endif
7780 #endif /* CONFIG_SMP */
7781                 init_rq_hrtick(rq);
7782                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7783         }
7784
7785         set_load_weight(&init_task);
7786
7787         /*
7788          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7789          */
7790         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7791         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7792
7793         /*
7794          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7795          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7796          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7797          * when this runqueue becomes "idle".
7798          */
7799         init_idle(current, smp_processor_id());
7800
7801         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7802
7803 #ifdef CONFIG_SMP
7804         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7805         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7806         if (cpu_isolated_map == NULL)
7807                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7808         idle_thread_set_boot_cpu();
7809         set_cpu_rq_start_time(smp_processor_id());
7810 #endif
7811         init_sched_fair_class();
7812
7813         init_schedstats();
7814
7815         scheduler_running = 1;
7816 }
7817
7818 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7819 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7820 {
7821         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7822
7823         return (nested == preempt_offset);
7824 }
7825
7826 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7827 {
7828         /*
7829          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7830          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7831          * otherwise we will destroy state.
7832          */
7833         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7834                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7835                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7836                         current->state,
7837                         (void *)current->task_state_change,
7838                         (void *)current->task_state_change);
7839
7840         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7841 }
7842 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7843
7844 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7845 {
7846         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7847         unsigned long preempt_disable_ip;
7848
7849         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7850         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7851              !is_idle_task(current)) ||
7852             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7853                 return;
7854         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7855                 return;
7856         prev_jiffy = jiffies;
7857
7858         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
7859         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
7860
7861         printk(KERN_ERR
7862                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7863                         file, line);
7864         printk(KERN_ERR
7865                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7866                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7867                         current->pid, current->comm);
7868
7869         if (task_stack_end_corrupted(current))
7870                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7871
7872         debug_show_held_locks(current);
7873         if (irqs_disabled())
7874                 print_irqtrace_events(current);
7875         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
7876             && !preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7877                 pr_err("Preemption disabled at:");
7878                 print_ip_sym(preempt_disable_ip);
7879                 pr_cont("\n");
7880         }
7881         dump_stack();
7882         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
7883 }
7884 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7885 #endif
7886
7887 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7888 void normalize_rt_tasks(void)
7889 {
7890         struct task_struct *g, *p;
7891         struct sched_attr attr = {
7892                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7893         };
7894
7895         read_lock(&tasklist_lock);
7896         for_each_process_thread(g, p) {
7897                 /*
7898                  * Only normalize user tasks:
7899                  */
7900                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7901                         continue;
7902
7903                 p->se.exec_start = 0;
7904                 schedstat_set(p->se.statistics.wait_start,  0);
7905                 schedstat_set(p->se.statistics.sleep_start, 0);
7906                 schedstat_set(p->se.statistics.block_start, 0);
7907
7908                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7909                         /*
7910                          * Renice negative nice level userspace
7911                          * tasks back to 0:
7912                          */
7913                         if (task_nice(p) < 0)
7914                                 set_user_nice(p, 0);
7915                         continue;
7916                 }
7917
7918                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7919         }
7920         read_unlock(&tasklist_lock);
7921 }
7922
7923 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7924
7925 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7926 /*
7927  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7928  *
7929  * They can only be called when the whole system has been
7930  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7931  * activity can take place. Using them for anything else would
7932  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7933  * under any other configuration.
7934  */
7935
7936 /**
7937  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7938  * @cpu: the processor in question.
7939  *
7940  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7941  *
7942  * Return: The current task for @cpu.
7943  */
7944 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7945 {
7946         return cpu_curr(cpu);
7947 }
7948
7949 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7950
7951 #ifdef CONFIG_IA64
7952 /**
7953  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7954  * @cpu: the processor in question.
7955  * @p: the task pointer to set.
7956  *
7957  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7958  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7959  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7960  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7961  * and caller must save the original value of the current task (see
7962  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7963  * re-starting the system.
7964  *
7965  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7966  */
7967 void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7968 {
7969         cpu_curr(cpu) = p;
7970 }
7971
7972 #endif
7973
7974 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7975 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7976 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7977
7978 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7979 {
7980         free_fair_sched_group(tg);
7981         free_rt_sched_group(tg);
7982         autogroup_free(tg);
7983         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7984 }
7985
7986 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7987 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7988 {
7989         struct task_group *tg;
7990
7991         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7992         if (!tg)
7993                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7994
7995         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7996                 goto err;
7997
7998         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7999                 goto err;
8000
8001         return tg;
8002
8003 err:
8004         sched_free_group(tg);
8005         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8006 }
8007
8008 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8009 {
8010         unsigned long flags;
8011
8012         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8013         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8014
8015         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8016
8017         tg->parent = parent;
8018         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8019         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8020         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8021
8022         online_fair_sched_group(tg);
8023 }
8024
8025 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8026 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8027 {
8028         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8029         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8030 }
8031
8032 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8033 {
8034         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8035         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
8036 }
8037
8038 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
8039 {
8040         unsigned long flags;
8041
8042         /* end participation in shares distribution */
8043         unregister_fair_sched_group(tg);
8044
8045         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8046         list_del_rcu(&tg->list);
8047         list_del_rcu(&tg->siblings);
8048         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8049 }
8050
8051 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
8052 {
8053         struct task_group *tg;
8054
8055         /*
8056          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
8057          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
8058          * to prevent lockdep warnings.
8059          */
8060         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
8061                           struct task_group, css);
8062         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
8063         tsk->sched_task_group = tg;
8064
8065 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8066         if (tsk->sched_class->task_change_group)
8067                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
8068         else
8069 #endif
8070                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8071 }
8072
8073 /*
8074  * Change task's runqueue when it moves between groups.
8075  *
8076  * The caller of this function should have put the task in its new group by
8077  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
8078  * its new group.
8079  */
8080 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8081 {
8082         int queued, running;
8083         struct rq_flags rf;
8084         struct rq *rq;
8085
8086         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
8087         update_rq_clock(rq);
8088
8089         running = task_current(rq, tsk);
8090         queued = task_on_rq_queued(tsk);
8091
8092         if (queued)
8093                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
8094         if (unlikely(running))
8095                 put_prev_task(rq, tsk);
8096
8097         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
8098
8099         if (queued)
8100                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
8101         if (unlikely(running))
8102                 set_curr_task(rq, tsk);
8103
8104         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
8105 }
8106 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8107
8108 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8109 /*
8110  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8111  */
8112 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8113
8114 /* Must be called with tasklist_lock held */
8115 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8116 {
8117         struct task_struct *g, *p;
8118
8119         /*
8120          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
8121          */
8122         if (task_group_is_autogroup(tg))
8123                 return 0;
8124
8125         for_each_process_thread(g, p) {
8126                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
8127                         return 1;
8128         }
8129
8130         return 0;
8131 }
8132
8133 struct rt_schedulable_data {
8134         struct task_group *tg;
8135         u64 rt_period;
8136         u64 rt_runtime;
8137 };
8138
8139 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8140 {
8141         struct rt_schedulable_data *d = data;
8142         struct task_group *child;
8143         unsigned long total, sum = 0;
8144         u64 period, runtime;
8145
8146         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8147         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8148
8149         if (tg == d->tg) {
8150                 period = d->rt_period;
8151                 runtime = d->rt_runtime;
8152         }
8153
8154         /*
8155          * Cannot have more runtime than the period.
8156          */
8157         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8158                 return -EINVAL;
8159
8160         /*
8161          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8162          */
8163         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8164                 return -EBUSY;
8165
8166         total = to_ratio(period, runtime);
8167
8168         /*
8169          * Nobody can have more than the global setting allows.
8170          */
8171         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8172                 return -EINVAL;
8173
8174         /*
8175          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8176          */
8177         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8178                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8179                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8180
8181                 if (child == d->tg) {
8182                         period = d->rt_period;
8183                         runtime = d->rt_runtime;
8184                 }
8185
8186                 sum += to_ratio(period, runtime);
8187         }
8188
8189         if (sum > total)
8190                 return -EINVAL;
8191
8192         return 0;
8193 }
8194
8195 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8196 {
8197         int ret;
8198
8199         struct rt_schedulable_data data = {
8200                 .tg = tg,
8201                 .rt_period = period,
8202                 .rt_runtime = runtime,
8203         };
8204
8205         rcu_read_lock();
8206         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
8207         rcu_read_unlock();
8208
8209         return ret;
8210 }
8211
8212 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
8213                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8214 {
8215         int i, err = 0;
8216
8217         /*
8218          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
8219          * kernel creating (and or operating) RT threads.
8220          */
8221         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
8222                 return -EINVAL;
8223
8224         /* No period doesn't make any sense. */
8225         if (rt_period == 0)
8226                 return -EINVAL;
8227
8228         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8229         read_lock(&tasklist_lock);
8230         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8231         if (err)
8232                 goto unlock;
8233
8234         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8235         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8236         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8237
8238         for_each_possible_cpu(i) {
8239                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8240
8241                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8242                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8243                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8244         }
8245         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8246 unlock:
8247         read_unlock(&tasklist_lock);
8248         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8249
8250         return err;
8251 }
8252
8253 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8254 {
8255         u64 rt_runtime, rt_period;
8256
8257         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8258         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8259         if (rt_runtime_us < 0)
8260                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8261
8262         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8263 }
8264
8265 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8266 {
8267         u64 rt_runtime_us;
8268
8269         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8270                 return -1;
8271
8272         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8273         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8274         return rt_runtime_us;
8275 }
8276
8277 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8278 {
8279         u64 rt_runtime, rt_period;
8280
8281         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8282         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8283
8284         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8285 }
8286
8287 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8288 {
8289         u64 rt_period_us;
8290
8291         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8292         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8293         return rt_period_us;
8294 }
8295 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8296
8297 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8298 static int sched_rt_global_constraints(void)
8299 {
8300         int ret = 0;
8301
8302         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8303         read_lock(&tasklist_lock);
8304         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8305         read_unlock(&tasklist_lock);
8306         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8307
8308         return ret;
8309 }
8310
8311 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8312 {
8313         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8314         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8315                 return 0;
8316
8317         return 1;
8318 }
8319
8320 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8321 static int sched_rt_global_constraints(void)
8322 {
8323         unsigned long flags;
8324         int i;
8325
8326         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8327         for_each_possible_cpu(i) {
8328                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8329
8330                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8331                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8332                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8333         }
8334         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8335
8336         return 0;
8337 }
8338 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8339
8340 static int sched_dl_global_validate(void)
8341 {
8342         u64 runtime = global_rt_runtime();
8343         u64 period = global_rt_period();
8344         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8345         struct dl_bw *dl_b;
8346         int cpu, ret = 0;
8347         unsigned long flags;
8348
8349         /*
8350          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8351          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8352          * any of the root_domains.
8353          *
8354          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8355          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8356          * solutions is welcome!
8357          */
8358         for_each_possible_cpu(cpu) {
8359                 rcu_read_lock_sched();
8360                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8361
8362                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8363                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8364                         ret = -EBUSY;
8365                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8366
8367                 rcu_read_unlock_sched();
8368
8369                 if (ret)
8370                         break;
8371         }
8372
8373         return ret;
8374 }
8375
8376 static void sched_dl_do_global(void)
8377 {
8378         u64 new_bw = -1;
8379         struct dl_bw *dl_b;
8380         int cpu;
8381         unsigned long flags;
8382
8383         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8384         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8385
8386         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8387                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8388
8389         /*
8390          * FIXME: As above...
8391          */
8392         for_each_possible_cpu(cpu) {
8393                 rcu_read_lock_sched();
8394                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8395
8396                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8397                 dl_b->bw = new_bw;
8398                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8399
8400                 rcu_read_unlock_sched();
8401         }
8402 }
8403
8404 static int sched_rt_global_validate(void)
8405 {
8406         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8407                 return -EINVAL;
8408
8409         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8410                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8411                 return -EINVAL;
8412
8413         return 0;
8414 }
8415
8416 static void sched_rt_do_global(void)
8417 {
8418         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8419         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8420 }
8421
8422 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8423                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8424                 loff_t *ppos)
8425 {
8426         int old_period, old_runtime;
8427         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8428         int ret;
8429
8430         mutex_lock(&mutex);
8431         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8432         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8433
8434         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8435
8436         if (!ret && write) {
8437                 ret = sched_rt_global_validate();
8438                 if (ret)
8439                         goto undo;
8440
8441                 ret = sched_dl_global_validate();
8442                 if (ret)
8443                         goto undo;
8444
8445                 ret = sched_rt_global_constraints();
8446                 if (ret)
8447                         goto undo;
8448
8449                 sched_rt_do_global();
8450                 sched_dl_do_global();
8451         }
8452         if (0) {
8453 undo:
8454                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8455                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8456         }
8457         mutex_unlock(&mutex);
8458
8459         return ret;
8460 }
8461
8462 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8463                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8464                 loff_t *ppos)
8465 {
8466         int ret;
8467         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8468
8469         mutex_lock(&mutex);
8470         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8471         /* make sure that internally we keep jiffies */
8472         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8473         if (!ret && write) {
8474                 sched_rr_timeslice =
8475                         sysctl_sched_rr_timeslice <= 0 ? RR_TIMESLICE :
8476                         msecs_to_jiffies(sysctl_sched_rr_timeslice);
8477         }
8478         mutex_unlock(&mutex);
8479         return ret;
8480 }
8481
8482 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8483
8484 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8485 {
8486         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8487 }
8488
8489 static struct cgroup_subsys_state *
8490 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8491 {
8492         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8493         struct task_group *tg;
8494
8495         if (!parent) {
8496                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8497                 return &root_task_group.css;
8498         }
8499
8500         tg = sched_create_group(parent);
8501         if (IS_ERR(tg))
8502                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8503
8504         sched_online_group(tg, parent);
8505
8506         return &tg->css;
8507 }
8508
8509 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8510 {
8511         struct task_group *tg = css_tg(css);
8512
8513         sched_offline_group(tg);
8514 }
8515
8516 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8517 {
8518         struct task_group *tg = css_tg(css);
8519
8520         /*
8521          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8522          */
8523         sched_free_group(tg);
8524 }
8525
8526 /*
8527  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
8528  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
8529  */
8530 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8531 {
8532         struct rq_flags rf;
8533         struct rq *rq;
8534
8535         rq = task_rq_lock(task, &rf);
8536
8537         update_rq_clock(rq);
8538         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
8539
8540         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
8541 }
8542
8543 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8544 {
8545         struct task_struct *task;
8546         struct cgroup_subsys_state *css;
8547         int ret = 0;
8548
8549         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8550 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8551                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8552                         return -EINVAL;
8553 #else
8554                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8555                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8556                         return -EINVAL;
8557 #endif
8558                 /*
8559                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
8560                  * running, we're sure to observe its full state.
8561                  */
8562                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
8563                 /*
8564                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
8565                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
8566                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
8567                  */
8568                 if (task->state == TASK_NEW)
8569                         ret = -EINVAL;
8570                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
8571
8572                 if (ret)
8573                         break;
8574         }
8575         return ret;
8576 }
8577
8578 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8579 {
8580         struct task_struct *task;
8581         struct cgroup_subsys_state *css;
8582
8583         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8584                 sched_move_task(task);
8585 }
8586
8587 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8588 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8589                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8590 {
8591         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8592 }
8593
8594 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8595                                struct cftype *cft)
8596 {
8597         struct task_group *tg = css_tg(css);
8598
8599         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8600 }
8601
8602 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8603 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8604
8605 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8606 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8607
8608 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8609
8610 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8611 {
8612         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8613         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8614
8615         if (tg == &root_task_group)
8616                 return -EINVAL;
8617
8618         /*
8619          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8620          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8621          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8622          */
8623         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8624                 return -EINVAL;
8625
8626         /*
8627          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8628          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8629          * feasibility.
8630          */
8631         if (period > max_cfs_quota_period)
8632                 return -EINVAL;
8633
8634         /*
8635          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8636          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8637          */
8638         get_online_cpus();
8639         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8640         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8641         if (ret)
8642                 goto out_unlock;
8643
8644         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8645         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8646         /*
8647          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8648          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8649          */
8650         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8651                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8652         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8653         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8654         cfs_b->quota = quota;
8655
8656         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8657         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8658         if (runtime_enabled)
8659                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8660         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8661
8662         for_each_online_cpu(i) {
8663                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8664                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8665
8666                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8667                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8668                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8669
8670                 if (cfs_rq->throttled)
8671                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8672                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8673         }
8674         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8675                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8676 out_unlock:
8677         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8678         put_online_cpus();
8679
8680         return ret;
8681 }
8682
8683 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8684 {
8685         u64 quota, period;
8686
8687         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8688         if (cfs_quota_us < 0)
8689                 quota = RUNTIME_INF;
8690         else
8691                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8692
8693         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8694 }
8695
8696 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8697 {
8698         u64 quota_us;
8699
8700         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8701                 return -1;
8702
8703         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8704         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8705
8706         return quota_us;
8707 }
8708
8709 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8710 {
8711         u64 quota, period;
8712
8713         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8714         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8715
8716         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8717 }
8718
8719 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8720 {
8721         u64 cfs_period_us;
8722
8723         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8724         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8725
8726         return cfs_period_us;
8727 }
8728
8729 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8730                                   struct cftype *cft)
8731 {
8732         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8733 }
8734
8735 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8736                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8737 {
8738         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8739 }
8740
8741 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8742                                    struct cftype *cft)
8743 {
8744         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8745 }
8746
8747 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8748                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8749 {
8750         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8751 }
8752
8753 struct cfs_schedulable_data {
8754         struct task_group *tg;
8755         u64 period, quota;
8756 };
8757
8758 /*
8759  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8760  * note: units are usecs
8761  */
8762 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8763                                struct cfs_schedulable_data *d)
8764 {
8765         u64 quota, period;
8766
8767         if (tg == d->tg) {
8768                 period = d->period;
8769                 quota = d->quota;
8770         } else {
8771                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8772                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8773         }
8774
8775         /* note: these should typically be equivalent */
8776         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8777                 return RUNTIME_INF;
8778
8779         return to_ratio(period, quota);
8780 }
8781
8782 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8783 {
8784         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8785         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8786         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8787
8788         if (!tg->parent) {
8789                 quota = RUNTIME_INF;
8790         } else {
8791                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8792
8793                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8794                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8795
8796                 /*
8797                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8798                  * limit is set
8799                  */
8800                 if (quota == RUNTIME_INF)
8801                         quota = parent_quota;
8802                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8803                         return -EINVAL;
8804         }
8805         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8806
8807         return 0;
8808 }
8809
8810 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8811 {
8812         int ret;
8813         struct cfs_schedulable_data data = {
8814                 .tg = tg,
8815                 .period = period,
8816                 .quota = quota,
8817         };
8818
8819         if (quota != RUNTIME_INF) {
8820                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8821                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8822         }
8823
8824         rcu_read_lock();
8825         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8826         rcu_read_unlock();
8827
8828         return ret;
8829 }
8830
8831 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8832 {
8833         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8834         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8835
8836         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8837         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8838         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8839
8840         return 0;
8841 }
8842 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8843 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8844
8845 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8846 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8847                                 struct cftype *cft, s64 val)
8848 {
8849         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8850 }
8851
8852 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8853                                struct cftype *cft)
8854 {
8855         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8856 }
8857
8858 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8859                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8860 {
8861         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8862 }
8863
8864 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8865                                    struct cftype *cft)
8866 {
8867         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8868 }
8869 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8870
8871 static struct cftype cpu_files[] = {
8872 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8873         {
8874                 .name = "shares",
8875                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8876                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8877         },
8878 #endif
8879 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8880         {
8881                 .name = "cfs_quota_us",
8882                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8883                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8884         },
8885         {
8886                 .name = "cfs_period_us",
8887                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8888                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8889         },
8890         {
8891                 .name = "stat",
8892                 .seq_show = cpu_stats_show,
8893         },
8894 #endif
8895 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8896         {
8897                 .name = "rt_runtime_us",
8898                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8899                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8900         },
8901         {
8902                 .name = "rt_period_us",
8903                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8904                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8905         },
8906 #endif
8907         { }     /* terminate */
8908 };
8909
8910 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8911         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8912         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8913         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8914         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8915         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8916         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8917         .legacy_cftypes = cpu_files,
8918         .early_init     = true,
8919 };
8920
8921 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8922
8923 void dump_cpu_task(int cpu)
8924 {
8925         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8926         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8927 }
8928
8929 /*
8930  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8931  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8932  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8933  * that remained on nice 0.
8934  *
8935  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8936  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8937  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8938  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8939  * the relative distance between them is ~25%.)
8940  */
8941 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8942  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8943  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8944  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8945  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8946  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8947  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8948  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8949  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8950 };
8951
8952 /*
8953  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8954  *
8955  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8956  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8957  * into multiplications:
8958  */
8959 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8960  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8961  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8962  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8963  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8964  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8965  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8966  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8967  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8968 };