]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
sched: panic on corrupted stack end
[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 <asm/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
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 /*
128  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
129  * Limited because this is done with IRQs disabled.
130  */
131 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
132
133 /*
134  * period over which we average the RT time consumption, measured
135  * in ms.
136  *
137  * default: 1s
138  */
139 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
140
141 /*
142  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
143  * default: 1s
144  */
145 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
146
147 __read_mostly int scheduler_running;
148
149 /*
150  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
151  * default: 0.95s
152  */
153 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
154
155 /* cpus with isolated domains */
156 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
157
158 /*
159  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
160  */
161 static struct rq *this_rq_lock(void)
162         __acquires(rq->lock)
163 {
164         struct rq *rq;
165
166         local_irq_disable();
167         rq = this_rq();
168         raw_spin_lock(&rq->lock);
169
170         return rq;
171 }
172
173 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
174 /*
175  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
176  */
177
178 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
179 {
180         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
181                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
182 }
183
184 /*
185  * High-resolution timer tick.
186  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
187  */
188 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
189 {
190         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
191
192         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
193
194         raw_spin_lock(&rq->lock);
195         update_rq_clock(rq);
196         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
197         raw_spin_unlock(&rq->lock);
198
199         return HRTIMER_NORESTART;
200 }
201
202 #ifdef CONFIG_SMP
203
204 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
205 {
206         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
207
208         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
209 }
210
211 /*
212  * called from hardirq (IPI) context
213  */
214 static void __hrtick_start(void *arg)
215 {
216         struct rq *rq = arg;
217
218         raw_spin_lock(&rq->lock);
219         __hrtick_restart(rq);
220         rq->hrtick_csd_pending = 0;
221         raw_spin_unlock(&rq->lock);
222 }
223
224 /*
225  * Called to set the hrtick timer state.
226  *
227  * called with rq->lock held and irqs disabled
228  */
229 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
230 {
231         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
232         ktime_t time;
233         s64 delta;
234
235         /*
236          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
237          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
238          */
239         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
240         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
241
242         hrtimer_set_expires(timer, time);
243
244         if (rq == this_rq()) {
245                 __hrtick_restart(rq);
246         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
247                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
248                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
249         }
250 }
251
252 static int
253 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
254 {
255         int cpu = (int)(long)hcpu;
256
257         switch (action) {
258         case CPU_UP_CANCELED:
259         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
260         case CPU_DOWN_PREPARE:
261         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
262         case CPU_DEAD:
263         case CPU_DEAD_FROZEN:
264                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
265                 return NOTIFY_OK;
266         }
267
268         return NOTIFY_DONE;
269 }
270
271 static __init void init_hrtick(void)
272 {
273         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
274 }
275 #else
276 /*
277  * Called to set the hrtick timer state.
278  *
279  * called with rq->lock held and irqs disabled
280  */
281 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
282 {
283         /*
284          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
285          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
286          */
287         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
288         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
289                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
290 }
291
292 static inline void init_hrtick(void)
293 {
294 }
295 #endif /* CONFIG_SMP */
296
297 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
298 {
299 #ifdef CONFIG_SMP
300         rq->hrtick_csd_pending = 0;
301
302         rq->hrtick_csd.flags = 0;
303         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
304         rq->hrtick_csd.info = rq;
305 #endif
306
307         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
308         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
309 }
310 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
311 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
312 {
313 }
314
315 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
316 {
317 }
318
319 static inline void init_hrtick(void)
320 {
321 }
322 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
323
324 /*
325  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
326  */
327 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
328         ({                                                              \
329                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
330                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
331                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
332                                                                         \
333                 for (;;) {                                              \
334                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
335                         if (_old == _val)                               \
336                                 break;                                  \
337                         _val = _old;                                    \
338                 }                                                       \
339         _old;                                                           \
340 })
341
342 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
343 /*
344  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
345  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
346  * spurious IPIs.
347  */
348 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
349 {
350         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
351         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
352 }
353
354 /*
355  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
356  *
357  * If this returns true, then the idle task promises to call
358  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
359  */
360 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
361 {
362         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
363         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
364
365         for (;;) {
366                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
367                         return false;
368                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
369                         return true;
370                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
371                 if (old == val)
372                         break;
373                 val = old;
374         }
375         return true;
376 }
377
378 #else
379 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
380 {
381         set_tsk_need_resched(p);
382         return true;
383 }
384
385 #ifdef CONFIG_SMP
386 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
387 {
388         return false;
389 }
390 #endif
391 #endif
392
393 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
394 {
395         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
396
397         /*
398          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
399          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
400          * wakeup due to that.
401          *
402          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
403          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
404          */
405         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
406                 return;
407
408         get_task_struct(task);
409
410         /*
411          * The head is context local, there can be no concurrency.
412          */
413         *head->lastp = node;
414         head->lastp = &node->next;
415 }
416
417 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
418 {
419         struct wake_q_node *node = head->first;
420
421         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
422                 struct task_struct *task;
423
424                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
425                 BUG_ON(!task);
426                 /* task can safely be re-inserted now */
427                 node = node->next;
428                 task->wake_q.next = NULL;
429
430                 /*
431                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
432                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
433                  */
434                 wake_up_process(task);
435                 put_task_struct(task);
436         }
437 }
438
439 /*
440  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
441  *
442  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
443  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
444  * the target CPU.
445  */
446 void resched_curr(struct rq *rq)
447 {
448         struct task_struct *curr = rq->curr;
449         int cpu;
450
451         lockdep_assert_held(&rq->lock);
452
453         if (test_tsk_need_resched(curr))
454                 return;
455
456         cpu = cpu_of(rq);
457
458         if (cpu == smp_processor_id()) {
459                 set_tsk_need_resched(curr);
460                 set_preempt_need_resched();
461                 return;
462         }
463
464         if (set_nr_and_not_polling(curr))
465                 smp_send_reschedule(cpu);
466         else
467                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
468 }
469
470 void resched_cpu(int cpu)
471 {
472         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
473         unsigned long flags;
474
475         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
476                 return;
477         resched_curr(rq);
478         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
479 }
480
481 #ifdef CONFIG_SMP
482 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
483 /*
484  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
485  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
486  *
487  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
488  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
489  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
490  */
491 int get_nohz_timer_target(void)
492 {
493         int i, cpu = smp_processor_id();
494         struct sched_domain *sd;
495
496         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
497                 return cpu;
498
499         rcu_read_lock();
500         for_each_domain(cpu, sd) {
501                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
502                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(cpu)) {
503                                 cpu = i;
504                                 goto unlock;
505                         }
506                 }
507         }
508
509         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
510                 cpu = housekeeping_any_cpu();
511 unlock:
512         rcu_read_unlock();
513         return cpu;
514 }
515 /*
516  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
517  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
518  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
519  * idle system the next event might even be infinite time into the
520  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
521  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
522  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
523  * wheel for the next timer event.
524  */
525 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
526 {
527         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
528
529         if (cpu == smp_processor_id())
530                 return;
531
532         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
533                 smp_send_reschedule(cpu);
534         else
535                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
536 }
537
538 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
539 {
540         /*
541          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
542          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
543          * If needed we can still optimize that later with an
544          * empty IRQ.
545          */
546         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
547                 if (cpu != smp_processor_id() ||
548                     tick_nohz_tick_stopped())
549                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
550                 return true;
551         }
552
553         return false;
554 }
555
556 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
557 {
558         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
559                 wake_up_idle_cpu(cpu);
560 }
561
562 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
563 {
564         int cpu = smp_processor_id();
565
566         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
567                 return false;
568
569         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
570                 return true;
571
572         /*
573          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
574          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
575          */
576         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
577         return false;
578 }
579
580 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
581
582 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
583 {
584         return false;
585 }
586
587 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
588
589 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
590 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
591 {
592         int fifo_nr_running;
593
594         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
595         if (rq->dl.dl_nr_running)
596                 return false;
597
598         /*
599          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
600          * actual RR behaviour.
601          */
602         if (rq->rt.rr_nr_running) {
603                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
604                         return true;
605                 else
606                         return false;
607         }
608
609         /*
610          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
611          * forced preemption between FIFO tasks.
612          */
613         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
614         if (fifo_nr_running)
615                 return true;
616
617         /*
618          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
619          * if there's more than one we need the tick for involuntary
620          * preemption.
621          */
622         if (rq->nr_running > 1)
623                 return false;
624
625         return true;
626 }
627 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
628
629 void sched_avg_update(struct rq *rq)
630 {
631         s64 period = sched_avg_period();
632
633         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
634                 /*
635                  * Inline assembly required to prevent the compiler
636                  * optimising this loop into a divmod call.
637                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
638                  */
639                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
640                 rq->age_stamp += period;
641                 rq->rt_avg /= 2;
642         }
643 }
644
645 #endif /* CONFIG_SMP */
646
647 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
648                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
649 /*
650  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
651  * node and @up when leaving it for the final time.
652  *
653  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
654  */
655 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
656                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
657 {
658         struct task_group *parent, *child;
659         int ret;
660
661         parent = from;
662
663 down:
664         ret = (*down)(parent, data);
665         if (ret)
666                 goto out;
667         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
668                 parent = child;
669                 goto down;
670
671 up:
672                 continue;
673         }
674         ret = (*up)(parent, data);
675         if (ret || parent == from)
676                 goto out;
677
678         child = parent;
679         parent = parent->parent;
680         if (parent)
681                 goto up;
682 out:
683         return ret;
684 }
685
686 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
687 {
688         return 0;
689 }
690 #endif
691
692 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
693 {
694         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
695         struct load_weight *load = &p->se.load;
696
697         /*
698          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
699          */
700         if (idle_policy(p->policy)) {
701                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
702                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
703                 return;
704         }
705
706         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
707         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
708 }
709
710 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
711 {
712         update_rq_clock(rq);
713         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
714                 sched_info_queued(rq, p);
715         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
716 }
717
718 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
719 {
720         update_rq_clock(rq);
721         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
722                 sched_info_dequeued(rq, p);
723         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
724 }
725
726 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
727 {
728         if (task_contributes_to_load(p))
729                 rq->nr_uninterruptible--;
730
731         enqueue_task(rq, p, flags);
732 }
733
734 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
735 {
736         if (task_contributes_to_load(p))
737                 rq->nr_uninterruptible++;
738
739         dequeue_task(rq, p, flags);
740 }
741
742 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
743 {
744 /*
745  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
746  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
747  */
748 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
749         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
750 #endif
751 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
752         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
753
754         /*
755          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
756          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
757          * {soft,}irq region.
758          *
759          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
760          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
761          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
762          * monotonic.
763          *
764          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
765          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
766          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
767          * atomic ops.
768          */
769         if (irq_delta > delta)
770                 irq_delta = delta;
771
772         rq->prev_irq_time += irq_delta;
773         delta -= irq_delta;
774 #endif
775 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
776         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
777                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
778                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
779
780                 if (unlikely(steal > delta))
781                         steal = delta;
782
783                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
784                 delta -= steal;
785         }
786 #endif
787
788         rq->clock_task += delta;
789
790 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
791         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
792                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
793 #endif
794 }
795
796 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
797 {
798         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
799         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
800
801         if (stop) {
802                 /*
803                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
804                  * userspace knows about and won't get confused about.
805                  *
806                  * Also, it will make PI more or less work without too
807                  * much confusion -- but then, stop work should not
808                  * rely on PI working anyway.
809                  */
810                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
811
812                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
813         }
814
815         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
816
817         if (old_stop) {
818                 /*
819                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
820                  * it can die in pieces.
821                  */
822                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
823         }
824 }
825
826 /*
827  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
828  */
829 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
830 {
831         return p->static_prio;
832 }
833
834 /*
835  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
836  * without taking RT-inheritance into account. Might be
837  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
838  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
839  * estimator recalculates.
840  */
841 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
842 {
843         int prio;
844
845         if (task_has_dl_policy(p))
846                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
847         else if (task_has_rt_policy(p))
848                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
849         else
850                 prio = __normal_prio(p);
851         return prio;
852 }
853
854 /*
855  * Calculate the current priority, i.e. the priority
856  * taken into account by the scheduler. This value might
857  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
858  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
859  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
860  */
861 static int effective_prio(struct task_struct *p)
862 {
863         p->normal_prio = normal_prio(p);
864         /*
865          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
866          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
867          * to the normal priority:
868          */
869         if (!rt_prio(p->prio))
870                 return p->normal_prio;
871         return p->prio;
872 }
873
874 /**
875  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
876  * @p: the task in question.
877  *
878  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
879  */
880 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
881 {
882         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
883 }
884
885 /*
886  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
887  * use the balance_callback list if you want balancing.
888  *
889  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
890  * balance_callback().
891  */
892 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
893                                        const struct sched_class *prev_class,
894                                        int oldprio)
895 {
896         if (prev_class != p->sched_class) {
897                 if (prev_class->switched_from)
898                         prev_class->switched_from(rq, p);
899
900                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
901         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
902                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
903 }
904
905 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
906 {
907         const struct sched_class *class;
908
909         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
910                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
911         } else {
912                 for_each_class(class) {
913                         if (class == rq->curr->sched_class)
914                                 break;
915                         if (class == p->sched_class) {
916                                 resched_curr(rq);
917                                 break;
918                         }
919                 }
920         }
921
922         /*
923          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
924          * this case, we can save a useless back to back clock update.
925          */
926         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
927                 rq_clock_skip_update(rq, true);
928 }
929
930 #ifdef CONFIG_SMP
931 /*
932  * This is how migration works:
933  *
934  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
935  *    stop_one_cpu().
936  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
937  *    off the CPU)
938  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
939  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
940  *    it and puts it into the right queue.
941  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
942  *    is done.
943  */
944
945 /*
946  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
947  *
948  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
949  */
950 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
951 {
952         lockdep_assert_held(&rq->lock);
953
954         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
955         dequeue_task(rq, p, 0);
956         set_task_cpu(p, new_cpu);
957         raw_spin_unlock(&rq->lock);
958
959         rq = cpu_rq(new_cpu);
960
961         raw_spin_lock(&rq->lock);
962         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
963         enqueue_task(rq, p, 0);
964         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
965         check_preempt_curr(rq, p, 0);
966
967         return rq;
968 }
969
970 struct migration_arg {
971         struct task_struct *task;
972         int dest_cpu;
973 };
974
975 /*
976  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
977  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
978  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
979  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
980  *
981  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
982  * as the task is no longer on this CPU.
983  */
984 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
985 {
986         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
987                 return rq;
988
989         /* Affinity changed (again). */
990         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
991                 return rq;
992
993         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
994
995         return rq;
996 }
997
998 /*
999  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1000  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1001  * 'pushing' onto another runqueue.
1002  */
1003 static int migration_cpu_stop(void *data)
1004 {
1005         struct migration_arg *arg = data;
1006         struct task_struct *p = arg->task;
1007         struct rq *rq = this_rq();
1008
1009         /*
1010          * The original target cpu might have gone down and we might
1011          * be on another cpu but it doesn't matter.
1012          */
1013         local_irq_disable();
1014         /*
1015          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1016          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1017          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1018          */
1019         sched_ttwu_pending();
1020
1021         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1022         raw_spin_lock(&rq->lock);
1023         /*
1024          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1025          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1026          * we're holding p->pi_lock.
1027          */
1028         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1029                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1030         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1031         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1032
1033         local_irq_enable();
1034         return 0;
1035 }
1036
1037 /*
1038  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1039  * actually call this function.
1040  */
1041 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1042 {
1043         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1044         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1045 }
1046
1047 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1048 {
1049         struct rq *rq = task_rq(p);
1050         bool queued, running;
1051
1052         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1053
1054         queued = task_on_rq_queued(p);
1055         running = task_current(rq, p);
1056
1057         if (queued) {
1058                 /*
1059                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1060                  * holding rq->lock.
1061                  */
1062                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1063                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1064         }
1065         if (running)
1066                 put_prev_task(rq, p);
1067
1068         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1069
1070         if (running)
1071                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1072         if (queued)
1073                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1074 }
1075
1076 /*
1077  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1078  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1079  * is removed from the allowed bitmask.
1080  *
1081  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1082  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1083  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1084  */
1085 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1086                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1087 {
1088         unsigned long flags;
1089         struct rq *rq;
1090         unsigned int dest_cpu;
1091         int ret = 0;
1092
1093         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1094
1095         /*
1096          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1097          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1098          */
1099         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1100                 ret = -EINVAL;
1101                 goto out;
1102         }
1103
1104         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1105                 goto out;
1106
1107         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1108                 ret = -EINVAL;
1109                 goto out;
1110         }
1111
1112         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1113
1114         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1115         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1116                 goto out;
1117
1118         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1119         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1120                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1121                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1122                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1123                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1124                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1125                 return 0;
1126         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1127                 /*
1128                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1129                  * afterwards anyway.
1130                  */
1131                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1132                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1133                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1134         }
1135 out:
1136         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1137
1138         return ret;
1139 }
1140
1141 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1142 {
1143         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1144 }
1145 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1146
1147 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1148 {
1149 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1150         /*
1151          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1152          * ttwu() will sort out the placement.
1153          */
1154         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1155                         !p->on_rq);
1156
1157         /*
1158          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1159          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1160          * time relying on p->on_rq.
1161          */
1162         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1163                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1164                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1165
1166 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1167         /*
1168          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1169          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1170          *
1171          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1172          * see task_group().
1173          *
1174          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1175          * task_rq_lock().
1176          */
1177         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1178                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1179 #endif
1180 #endif
1181
1182         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1183
1184         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1185                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1186                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1187                 p->se.nr_migrations++;
1188                 perf_event_task_migrate(p);
1189         }
1190
1191         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1192 }
1193
1194 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1195 {
1196         if (task_on_rq_queued(p)) {
1197                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1198
1199                 src_rq = task_rq(p);
1200                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1201
1202                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1203                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1204                 set_task_cpu(p, cpu);
1205                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1206                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1207                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1208         } else {
1209                 /*
1210                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1211                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1212                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1213                  */
1214                 p->wake_cpu = cpu;
1215         }
1216 }
1217
1218 struct migration_swap_arg {
1219         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1220         int src_cpu, dst_cpu;
1221 };
1222
1223 static int migrate_swap_stop(void *data)
1224 {
1225         struct migration_swap_arg *arg = data;
1226         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1227         int ret = -EAGAIN;
1228
1229         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1230                 return -EAGAIN;
1231
1232         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1233         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1234
1235         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1236                         &arg->dst_task->pi_lock);
1237         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1238
1239         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1240                 goto unlock;
1241
1242         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1243                 goto unlock;
1244
1245         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1246                 goto unlock;
1247
1248         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1249                 goto unlock;
1250
1251         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1252         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1253
1254         ret = 0;
1255
1256 unlock:
1257         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1258         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1259         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1260
1261         return ret;
1262 }
1263
1264 /*
1265  * Cross migrate two tasks
1266  */
1267 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1268 {
1269         struct migration_swap_arg arg;
1270         int ret = -EINVAL;
1271
1272         arg = (struct migration_swap_arg){
1273                 .src_task = cur,
1274                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1275                 .dst_task = p,
1276                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1277         };
1278
1279         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1280                 goto out;
1281
1282         /*
1283          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1284          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1285          */
1286         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1287                 goto out;
1288
1289         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1290                 goto out;
1291
1292         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1293                 goto out;
1294
1295         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1296         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1297
1298 out:
1299         return ret;
1300 }
1301
1302 /*
1303  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1304  *
1305  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1306  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1307  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1308  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1309  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1310  * @p has remained unscheduled the whole time.
1311  *
1312  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1313  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1314  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1315  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1316  * waiting to become inactive.
1317  */
1318 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1319 {
1320         unsigned long flags;
1321         int running, queued;
1322         unsigned long ncsw;
1323         struct rq *rq;
1324
1325         for (;;) {
1326                 /*
1327                  * We do the initial early heuristics without holding
1328                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1329                  * the runqueue lock when things look like they will
1330                  * work out!
1331                  */
1332                 rq = task_rq(p);
1333
1334                 /*
1335                  * If the task is actively running on another CPU
1336                  * still, just relax and busy-wait without holding
1337                  * any locks.
1338                  *
1339                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1340                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1341                  * But we don't care, since "task_running()" will
1342                  * return false if the runqueue has changed and p
1343                  * is actually now running somewhere else!
1344                  */
1345                 while (task_running(rq, p)) {
1346                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1347                                 return 0;
1348                         cpu_relax();
1349                 }
1350
1351                 /*
1352                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1353                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1354                  * just go back and repeat.
1355                  */
1356                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1357                 trace_sched_wait_task(p);
1358                 running = task_running(rq, p);
1359                 queued = task_on_rq_queued(p);
1360                 ncsw = 0;
1361                 if (!match_state || p->state == match_state)
1362                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1363                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1364
1365                 /*
1366                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1367                  */
1368                 if (unlikely(!ncsw))
1369                         break;
1370
1371                 /*
1372                  * Was it really running after all now that we
1373                  * checked with the proper locks actually held?
1374                  *
1375                  * Oops. Go back and try again..
1376                  */
1377                 if (unlikely(running)) {
1378                         cpu_relax();
1379                         continue;
1380                 }
1381
1382                 /*
1383                  * It's not enough that it's not actively running,
1384                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1385                  * preempted!
1386                  *
1387                  * So if it was still runnable (but just not actively
1388                  * running right now), it's preempted, and we should
1389                  * yield - it could be a while.
1390                  */
1391                 if (unlikely(queued)) {
1392                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1393
1394                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1395                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1396                         continue;
1397                 }
1398
1399                 /*
1400                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1401                  * runnable, which means that it will never become
1402                  * running in the future either. We're all done!
1403                  */
1404                 break;
1405         }
1406
1407         return ncsw;
1408 }
1409
1410 /***
1411  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1412  * @p: the to-be-kicked thread
1413  *
1414  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1415  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1416  *
1417  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1418  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1419  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1420  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1421  * achieved as well.
1422  */
1423 void kick_process(struct task_struct *p)
1424 {
1425         int cpu;
1426
1427         preempt_disable();
1428         cpu = task_cpu(p);
1429         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1430                 smp_send_reschedule(cpu);
1431         preempt_enable();
1432 }
1433 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1434
1435 /*
1436  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1437  */
1438 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1439 {
1440         int nid = cpu_to_node(cpu);
1441         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1442         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1443         int dest_cpu;
1444
1445         /*
1446          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1447          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1448          * select the cpu on the other node.
1449          */
1450         if (nid != -1) {
1451                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1452
1453                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1454                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1455                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1456                                 continue;
1457                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1458                                 continue;
1459                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1460                                 return dest_cpu;
1461                 }
1462         }
1463
1464         for (;;) {
1465                 /* Any allowed, online CPU? */
1466                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1467                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1468                                 continue;
1469                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1470                                 continue;
1471                         goto out;
1472                 }
1473
1474                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1475                 switch (state) {
1476                 case cpuset:
1477                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1478                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1479                                 state = possible;
1480                                 break;
1481                         }
1482                         /* fall-through */
1483                 case possible:
1484                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1485                         state = fail;
1486                         break;
1487
1488                 case fail:
1489                         BUG();
1490                         break;
1491                 }
1492         }
1493
1494 out:
1495         if (state != cpuset) {
1496                 /*
1497                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1498                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1499                  * leave kernel.
1500                  */
1501                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1502                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1503                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1504                 }
1505         }
1506
1507         return dest_cpu;
1508 }
1509
1510 /*
1511  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1512  */
1513 static inline
1514 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1515 {
1516         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1517
1518         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1519                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1520
1521         /*
1522          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1523          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1524          * cpu.
1525          *
1526          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1527          *
1528          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1529          *   not worry about this generic constraint ]
1530          */
1531         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1532                      !cpu_online(cpu)))
1533                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1534
1535         return cpu;
1536 }
1537
1538 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1539 {
1540         s64 diff = sample - *avg;
1541         *avg += diff >> 3;
1542 }
1543
1544 #else
1545
1546 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1547                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1548 {
1549         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1550 }
1551
1552 #endif /* CONFIG_SMP */
1553
1554 static void
1555 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1556 {
1557 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1558         struct rq *rq = this_rq();
1559
1560 #ifdef CONFIG_SMP
1561         int this_cpu = smp_processor_id();
1562
1563         if (cpu == this_cpu) {
1564                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1565                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1566         } else {
1567                 struct sched_domain *sd;
1568
1569                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1570                 rcu_read_lock();
1571                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1572                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1573                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1574                                 break;
1575                         }
1576                 }
1577                 rcu_read_unlock();
1578         }
1579
1580         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1581                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1582
1583 #endif /* CONFIG_SMP */
1584
1585         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1586         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1587
1588         if (wake_flags & WF_SYNC)
1589                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1590
1591 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1592 }
1593
1594 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1595 {
1596         activate_task(rq, p, en_flags);
1597         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1598
1599         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1600         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1601                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1602 }
1603
1604 /*
1605  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1606  */
1607 static void
1608 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1609 {
1610         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1611         p->state = TASK_RUNNING;
1612         trace_sched_wakeup(p);
1613
1614 #ifdef CONFIG_SMP
1615         if (p->sched_class->task_woken) {
1616                 /*
1617                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1618                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1619                  */
1620                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1621                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1622                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1623         }
1624
1625         if (rq->idle_stamp) {
1626                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1627                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1628
1629                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1630
1631                 if (rq->avg_idle > max)
1632                         rq->avg_idle = max;
1633
1634                 rq->idle_stamp = 0;
1635         }
1636 #endif
1637 }
1638
1639 static void
1640 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1641 {
1642         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1643
1644 #ifdef CONFIG_SMP
1645         if (p->sched_contributes_to_load)
1646                 rq->nr_uninterruptible--;
1647 #endif
1648
1649         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1650         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1655  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1656  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1657  * the task is still ->on_rq.
1658  */
1659 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1660 {
1661         struct rq *rq;
1662         int ret = 0;
1663
1664         rq = __task_rq_lock(p);
1665         if (task_on_rq_queued(p)) {
1666                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1667                 update_rq_clock(rq);
1668                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1669                 ret = 1;
1670         }
1671         __task_rq_unlock(rq);
1672
1673         return ret;
1674 }
1675
1676 #ifdef CONFIG_SMP
1677 void sched_ttwu_pending(void)
1678 {
1679         struct rq *rq = this_rq();
1680         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1681         struct task_struct *p;
1682         unsigned long flags;
1683
1684         if (!llist)
1685                 return;
1686
1687         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1688         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1689
1690         while (llist) {
1691                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1692                 llist = llist_next(llist);
1693                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1694         }
1695
1696         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1697         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1698 }
1699
1700 void scheduler_ipi(void)
1701 {
1702         /*
1703          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1704          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1705          * this IPI.
1706          */
1707         preempt_fold_need_resched();
1708
1709         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1710                 return;
1711
1712         /*
1713          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1714          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1715          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1716          * we do call them.
1717          *
1718          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1719          * properly.
1720          *
1721          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1722          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1723          * somewhat pessimize the simple resched case.
1724          */
1725         irq_enter();
1726         sched_ttwu_pending();
1727
1728         /*
1729          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1730          */
1731         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1732                 this_rq()->idle_balance = 1;
1733                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1734         }
1735         irq_exit();
1736 }
1737
1738 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1739 {
1740         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1741
1742         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1743                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1744                         smp_send_reschedule(cpu);
1745                 else
1746                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1747         }
1748 }
1749
1750 void wake_up_if_idle(int cpu)
1751 {
1752         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1753         unsigned long flags;
1754
1755         rcu_read_lock();
1756
1757         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1758                 goto out;
1759
1760         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1761                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1762         } else {
1763                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1764                 if (is_idle_task(rq->curr))
1765                         smp_send_reschedule(cpu);
1766                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1767                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1768         }
1769
1770 out:
1771         rcu_read_unlock();
1772 }
1773
1774 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1775 {
1776         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1777 }
1778 #endif /* CONFIG_SMP */
1779
1780 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1781 {
1782         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1783
1784 #if defined(CONFIG_SMP)
1785         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1786                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1787                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1788                 return;
1789         }
1790 #endif
1791
1792         raw_spin_lock(&rq->lock);
1793         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1794         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1795         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1796         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1797 }
1798
1799 /*
1800  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1801  *
1802  *  MIGRATION
1803  *
1804  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1805  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1806  * execution on its new cpu [c1].
1807  *
1808  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1809  *
1810  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1811  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1812  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1813  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1814  *
1815  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1816  * Note: we only require RCpc transitivity.
1817  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1818  *
1819  * Example:
1820  *
1821  *   CPU0            CPU1            CPU2
1822  *
1823  *   LOCK rq(0)->lock
1824  *   sched-out X
1825  *   sched-in Y
1826  *   UNLOCK rq(0)->lock
1827  *
1828  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1829  *                                   dequeue X
1830  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1831  *
1832  *                                   LOCK rq(1)->lock
1833  *                                   enqueue X
1834  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1835  *
1836  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1837  *                   sched-out Z
1838  *                   sched-in X
1839  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1840  *
1841  *
1842  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1843  *
1844  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1845  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1846  * chain to provide order. Instead we do:
1847  *
1848  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1849  *   2) smp_cond_acquire(!X->on_cpu)
1850  *
1851  * Example:
1852  *
1853  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1854  *
1855  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1856  *   dequeue X
1857  *   sched-out X
1858  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1859  *
1860  *                    smp_cond_acquire(!X->on_cpu);
1861  *                    X->state = WAKING
1862  *                    set_task_cpu(X,2)
1863  *
1864  *                    LOCK rq(2)->lock
1865  *                    enqueue X
1866  *                    X->state = RUNNING
1867  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1868  *
1869  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1870  *                                          sched-out Z
1871  *                                          sched-in X
1872  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1873  *
1874  *                    UNLOCK X->pi_lock
1875  *   UNLOCK rq(0)->lock
1876  *
1877  *
1878  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1879  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1880  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1881  * its wakeup.
1882  *
1883  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1884  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1885  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1886  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_acquire).
1887  *
1888  */
1889
1890 /**
1891  * try_to_wake_up - wake up a thread
1892  * @p: the thread to be awakened
1893  * @state: the mask of task states that can be woken
1894  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1895  *
1896  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1897  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1898  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1899  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1900  * runnable without the overhead of this.
1901  *
1902  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1903  * or @state didn't match @p's state.
1904  */
1905 static int
1906 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1907 {
1908         unsigned long flags;
1909         int cpu, success = 0;
1910
1911         /*
1912          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1913          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1914          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1915          * set_current_state() the waiting thread does.
1916          */
1917         smp_mb__before_spinlock();
1918         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1919         if (!(p->state & state))
1920                 goto out;
1921
1922         trace_sched_waking(p);
1923
1924         success = 1; /* we're going to change ->state */
1925         cpu = task_cpu(p);
1926
1927         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1928                 goto stat;
1929
1930 #ifdef CONFIG_SMP
1931         /*
1932          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
1933          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
1934          *
1935          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
1936          * from the runqueue.
1937          *
1938          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
1939          *      UNLOCK rq->lock
1940          *                      RMB
1941          *      LOCK   rq->lock
1942          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
1943          *
1944          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
1945          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
1946          * task, the second putting it to sleep.
1947          */
1948         smp_rmb();
1949
1950         /*
1951          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1952          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1953          *
1954          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
1955          *
1956          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
1957          * their previous state and preserve Program Order.
1958          */
1959         smp_cond_acquire(!p->on_cpu);
1960
1961         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1962         p->state = TASK_WAKING;
1963
1964         if (p->sched_class->task_waking)
1965                 p->sched_class->task_waking(p);
1966
1967         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1968         if (task_cpu(p) != cpu) {
1969                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1970                 set_task_cpu(p, cpu);
1971         }
1972 #endif /* CONFIG_SMP */
1973
1974         ttwu_queue(p, cpu);
1975 stat:
1976         if (schedstat_enabled())
1977                 ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1978 out:
1979         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1980
1981         return success;
1982 }
1983
1984 /**
1985  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1986  * @p: the thread to be awakened
1987  *
1988  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1989  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1990  * the current task.
1991  */
1992 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1993 {
1994         struct rq *rq = task_rq(p);
1995
1996         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1997             WARN_ON_ONCE(p == current))
1998                 return;
1999
2000         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2001
2002         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2003                 /*
2004                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2005                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2006                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2007                  * not yet picked a replacement task.
2008                  */
2009                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2010                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2011                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2012                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2013                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2014         }
2015
2016         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2017                 goto out;
2018
2019         trace_sched_waking(p);
2020
2021         if (!task_on_rq_queued(p))
2022                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2023
2024         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2025         if (schedstat_enabled())
2026                 ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2027 out:
2028         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2029 }
2030
2031 /**
2032  * wake_up_process - Wake up a specific process
2033  * @p: The process to be woken up.
2034  *
2035  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2036  * processes.
2037  *
2038  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2039  *
2040  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2041  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2042  */
2043 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2044 {
2045         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2046 }
2047 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2048
2049 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2050 {
2051         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2052 }
2053
2054 /*
2055  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2056  */
2057 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2058 {
2059         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2060
2061         dl_se->dl_runtime = 0;
2062         dl_se->dl_deadline = 0;
2063         dl_se->dl_period = 0;
2064         dl_se->flags = 0;
2065         dl_se->dl_bw = 0;
2066
2067         dl_se->dl_throttled = 0;
2068         dl_se->dl_yielded = 0;
2069 }
2070
2071 /*
2072  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2073  * p is forked by current.
2074  *
2075  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2076  */
2077 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2078 {
2079         p->on_rq                        = 0;
2080
2081         p->se.on_rq                     = 0;
2082         p->se.exec_start                = 0;
2083         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2084         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2085         p->se.nr_migrations             = 0;
2086         p->se.vruntime                  = 0;
2087         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2088
2089 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2090         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2091 #endif
2092
2093 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2094         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2095         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2096 #endif
2097
2098         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2099         init_dl_task_timer(&p->dl);
2100         __dl_clear_params(p);
2101
2102         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2103         p->rt.timeout           = 0;
2104         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2105         p->rt.on_rq             = 0;
2106         p->rt.on_list           = 0;
2107
2108 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2109         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2110 #endif
2111
2112 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2113         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2114                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2115                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2116         }
2117
2118         if (clone_flags & CLONE_VM)
2119                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2120         else
2121                 p->numa_preferred_nid = -1;
2122
2123         p->node_stamp = 0ULL;
2124         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2125         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2126         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2127         p->numa_faults = NULL;
2128         p->last_task_numa_placement = 0;
2129         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2130
2131         p->numa_group = NULL;
2132 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2133 }
2134
2135 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2136
2137 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2138
2139 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2140 {
2141         if (enabled)
2142                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2143         else
2144                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2145 }
2146
2147 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2148 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2149                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2150 {
2151         struct ctl_table t;
2152         int err;
2153         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2154
2155         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2156                 return -EPERM;
2157
2158         t = *table;
2159         t.data = &state;
2160         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2161         if (err < 0)
2162                 return err;
2163         if (write)
2164                 set_numabalancing_state(state);
2165         return err;
2166 }
2167 #endif
2168 #endif
2169
2170 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2171
2172 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2173 static void set_schedstats(bool enabled)
2174 {
2175         if (enabled)
2176                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2177         else
2178                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2179 }
2180
2181 void force_schedstat_enabled(void)
2182 {
2183         if (!schedstat_enabled()) {
2184                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2185                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2186         }
2187 }
2188
2189 static int __init setup_schedstats(char *str)
2190 {
2191         int ret = 0;
2192         if (!str)
2193                 goto out;
2194
2195         if (!strcmp(str, "enable")) {
2196                 set_schedstats(true);
2197                 ret = 1;
2198         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2199                 set_schedstats(false);
2200                 ret = 1;
2201         }
2202 out:
2203         if (!ret)
2204                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2205
2206         return ret;
2207 }
2208 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2209
2210 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2211 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2212                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2213 {
2214         struct ctl_table t;
2215         int err;
2216         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2217
2218         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2219                 return -EPERM;
2220
2221         t = *table;
2222         t.data = &state;
2223         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2224         if (err < 0)
2225                 return err;
2226         if (write)
2227                 set_schedstats(state);
2228         return err;
2229 }
2230 #endif
2231 #endif
2232
2233 /*
2234  * fork()/clone()-time setup:
2235  */
2236 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2237 {
2238         unsigned long flags;
2239         int cpu = get_cpu();
2240
2241         __sched_fork(clone_flags, p);
2242         /*
2243          * We mark the process as running here. This guarantees that
2244          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2245          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2246          */
2247         p->state = TASK_RUNNING;
2248
2249         /*
2250          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2251          */
2252         p->prio = current->normal_prio;
2253
2254         /*
2255          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2256          */
2257         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2258                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2259                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2260                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2261                         p->rt_priority = 0;
2262                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2263                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2264
2265                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2266                 set_load_weight(p);
2267
2268                 /*
2269                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2270                  * fulfilled its duty:
2271                  */
2272                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2273         }
2274
2275         if (dl_prio(p->prio)) {
2276                 put_cpu();
2277                 return -EAGAIN;
2278         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2279                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2280         } else {
2281                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2282         }
2283
2284         if (p->sched_class->task_fork)
2285                 p->sched_class->task_fork(p);
2286
2287         /*
2288          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2289          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2290          * is ran before sched_fork().
2291          *
2292          * Silence PROVE_RCU.
2293          */
2294         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2295         set_task_cpu(p, cpu);
2296         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2297
2298 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2299         if (likely(sched_info_on()))
2300                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2301 #endif
2302 #if defined(CONFIG_SMP)
2303         p->on_cpu = 0;
2304 #endif
2305         init_task_preempt_count(p);
2306 #ifdef CONFIG_SMP
2307         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2308         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2309 #endif
2310
2311         put_cpu();
2312         return 0;
2313 }
2314
2315 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2316 {
2317         if (runtime == RUNTIME_INF)
2318                 return 1ULL << 20;
2319
2320         /*
2321          * Doing this here saves a lot of checks in all
2322          * the calling paths, and returning zero seems
2323          * safe for them anyway.
2324          */
2325         if (period == 0)
2326                 return 0;
2327
2328         return div64_u64(runtime << 20, period);
2329 }
2330
2331 #ifdef CONFIG_SMP
2332 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2333 {
2334         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2335                          "sched RCU must be held");
2336         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2337 }
2338
2339 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2340 {
2341         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2342         int cpus = 0;
2343
2344         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2345                          "sched RCU must be held");
2346         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2347                 cpus++;
2348
2349         return cpus;
2350 }
2351 #else
2352 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2353 {
2354         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2355 }
2356
2357 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2358 {
2359         return 1;
2360 }
2361 #endif
2362
2363 /*
2364  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2365  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2366  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2367  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2368  *
2369  * This function is called while holding p's rq->lock.
2370  *
2371  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2372  * __setparam_dl().
2373  */
2374 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2375                        const struct sched_attr *attr)
2376 {
2377
2378         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2379         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2380         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2381         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2382         int cpus, err = -1;
2383
2384         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2385                 return 0;
2386
2387         /*
2388          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2389          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2390          * allocated bandwidth of the container.
2391          */
2392         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2393         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2394         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2395             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2396                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2397                 err = 0;
2398         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2399                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2400                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2401                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2402                 err = 0;
2403         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2404                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2405                 err = 0;
2406         }
2407         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2408
2409         return err;
2410 }
2411
2412 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2413
2414 /*
2415  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2416  *
2417  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2418  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2419  * on the runqueue and wakes it.
2420  */
2421 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2422 {
2423         unsigned long flags;
2424         struct rq *rq;
2425
2426         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2427         /* Initialize new task's runnable average */
2428         init_entity_runnable_average(&p->se);
2429 #ifdef CONFIG_SMP
2430         /*
2431          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2432          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2433          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2434          */
2435         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2436 #endif
2437
2438         rq = __task_rq_lock(p);
2439         activate_task(rq, p, 0);
2440         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2441         trace_sched_wakeup_new(p);
2442         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2443 #ifdef CONFIG_SMP
2444         if (p->sched_class->task_woken) {
2445                 /*
2446                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2447                  * drop it.
2448                  */
2449                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2450                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2451                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
2452         }
2453 #endif
2454         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2455 }
2456
2457 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2458
2459 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2460
2461 void preempt_notifier_inc(void)
2462 {
2463         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2464 }
2465 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2466
2467 void preempt_notifier_dec(void)
2468 {
2469         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2470 }
2471 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2472
2473 /**
2474  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2475  * @notifier: notifier struct to register
2476  */
2477 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2478 {
2479         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2480                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2481
2482         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2483 }
2484 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2485
2486 /**
2487  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2488  * @notifier: notifier struct to unregister
2489  *
2490  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2491  */
2492 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2493 {
2494         hlist_del(&notifier->link);
2495 }
2496 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2497
2498 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2499 {
2500         struct preempt_notifier *notifier;
2501
2502         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2503                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2504 }
2505
2506 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2507 {
2508         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2509                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2510 }
2511
2512 static void
2513 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2514                                    struct task_struct *next)
2515 {
2516         struct preempt_notifier *notifier;
2517
2518         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2519                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2520 }
2521
2522 static __always_inline void
2523 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2524                                  struct task_struct *next)
2525 {
2526         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2527                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2528 }
2529
2530 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2531
2532 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2533 {
2534 }
2535
2536 static inline void
2537 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2538                                  struct task_struct *next)
2539 {
2540 }
2541
2542 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2543
2544 /**
2545  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2546  * @rq: the runqueue preparing to switch
2547  * @prev: the current task that is being switched out
2548  * @next: the task we are going to switch to.
2549  *
2550  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2551  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2552  * switch.
2553  *
2554  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2555  * hooks.
2556  */
2557 static inline void
2558 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2559                     struct task_struct *next)
2560 {
2561         sched_info_switch(rq, prev, next);
2562         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2563         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2564         prepare_lock_switch(rq, next);
2565         prepare_arch_switch(next);
2566 }
2567
2568 /**
2569  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2570  * @prev: the thread we just switched away from.
2571  *
2572  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2573  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2574  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2575  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2576  *
2577  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2578  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2579  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2580  * details.)
2581  *
2582  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2583  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2584  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2585  * because prev may have moved to another CPU.
2586  */
2587 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2588         __releases(rq->lock)
2589 {
2590         struct rq *rq = this_rq();
2591         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2592         long prev_state;
2593
2594         /*
2595          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2596          * because it left us after:
2597          *
2598          *      schedule()
2599          *        preempt_disable();                    // 1
2600          *        __schedule()
2601          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2602          *
2603          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2604          */
2605         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2606                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2607                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2608                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2609
2610         rq->prev_mm = NULL;
2611
2612         /*
2613          * A task struct has one reference for the use as "current".
2614          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2615          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2616          * the scheduled task must drop that reference.
2617          *
2618          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2619          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2620          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2621          * transition, resulting in a double drop.
2622          */
2623         prev_state = prev->state;
2624         vtime_task_switch(prev);
2625         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2626         finish_lock_switch(rq, prev);
2627         finish_arch_post_lock_switch();
2628
2629         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2630         if (mm)
2631                 mmdrop(mm);
2632         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2633                 if (prev->sched_class->task_dead)
2634                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2635
2636                 /*
2637                  * Remove function-return probe instances associated with this
2638                  * task and put them back on the free list.
2639                  */
2640                 kprobe_flush_task(prev);
2641                 put_task_struct(prev);
2642         }
2643
2644         tick_nohz_task_switch();
2645         return rq;
2646 }
2647
2648 #ifdef CONFIG_SMP
2649
2650 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2651 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2652 {
2653         struct callback_head *head, *next;
2654         void (*func)(struct rq *rq);
2655         unsigned long flags;
2656
2657         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2658         head = rq->balance_callback;
2659         rq->balance_callback = NULL;
2660         while (head) {
2661                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2662                 next = head->next;
2663                 head->next = NULL;
2664                 head = next;
2665
2666                 func(rq);
2667         }
2668         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2669 }
2670
2671 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2672 {
2673         if (unlikely(rq->balance_callback))
2674                 __balance_callback(rq);
2675 }
2676
2677 #else
2678
2679 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2680 {
2681 }
2682
2683 #endif
2684
2685 /**
2686  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2687  * @prev: the thread we just switched away from.
2688  */
2689 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2690         __releases(rq->lock)
2691 {
2692         struct rq *rq;
2693
2694         /*
2695          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2696          * finish_task_switch() for details.
2697          *
2698          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2699          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2700          * PREEMPT_COUNT kernels).
2701          */
2702
2703         rq = finish_task_switch(prev);
2704         balance_callback(rq);
2705         preempt_enable();
2706
2707         if (current->set_child_tid)
2708                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2709 }
2710
2711 /*
2712  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2713  */
2714 static __always_inline struct rq *
2715 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2716                struct task_struct *next)
2717 {
2718         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2719
2720         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2721
2722         mm = next->mm;
2723         oldmm = prev->active_mm;
2724         /*
2725          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2726          * combine the page table reload and the switch backend into
2727          * one hypercall.
2728          */
2729         arch_start_context_switch(prev);
2730
2731         if (!mm) {
2732                 next->active_mm = oldmm;
2733                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2734                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2735         } else
2736                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2737
2738         if (!prev->mm) {
2739                 prev->active_mm = NULL;
2740                 rq->prev_mm = oldmm;
2741         }
2742         /*
2743          * Since the runqueue lock will be released by the next
2744          * task (which is an invalid locking op but in the case
2745          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2746          * do an early lockdep release here:
2747          */
2748         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2749         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2750
2751         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2752         switch_to(prev, next, prev);
2753         barrier();
2754
2755         return finish_task_switch(prev);
2756 }
2757
2758 /*
2759  * nr_running and nr_context_switches:
2760  *
2761  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2762  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2763  */
2764 unsigned long nr_running(void)
2765 {
2766         unsigned long i, sum = 0;
2767
2768         for_each_online_cpu(i)
2769                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2770
2771         return sum;
2772 }
2773
2774 /*
2775  * Check if only the current task is running on the cpu.
2776  *
2777  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2778  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2779  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2780  *
2781  * - from a non-preemptable section (of course)
2782  *
2783  * - from a thread that is bound to a single CPU
2784  *
2785  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2786  */
2787 bool single_task_running(void)
2788 {
2789         return raw_rq()->nr_running == 1;
2790 }
2791 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2792
2793 unsigned long long nr_context_switches(void)
2794 {
2795         int i;
2796         unsigned long long sum = 0;
2797
2798         for_each_possible_cpu(i)
2799                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2800
2801         return sum;
2802 }
2803
2804 unsigned long nr_iowait(void)
2805 {
2806         unsigned long i, sum = 0;
2807
2808         for_each_possible_cpu(i)
2809                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2810
2811         return sum;
2812 }
2813
2814 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2815 {
2816         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2817         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2818 }
2819
2820 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2821 {
2822         struct rq *rq = this_rq();
2823         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2824         *load = rq->load.weight;
2825 }
2826
2827 #ifdef CONFIG_SMP
2828
2829 /*
2830  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2831  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2832  */
2833 void sched_exec(void)
2834 {
2835         struct task_struct *p = current;
2836         unsigned long flags;
2837         int dest_cpu;
2838
2839         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2840         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2841         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2842                 goto unlock;
2843
2844         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2845                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2846
2847                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2848                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2849                 return;
2850         }
2851 unlock:
2852         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2853 }
2854
2855 #endif
2856
2857 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2858 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2859
2860 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2861 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2862
2863 /*
2864  * Return accounted runtime for the task.
2865  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2866  * pending runtime that have not been accounted yet.
2867  */
2868 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2869 {
2870         unsigned long flags;
2871         struct rq *rq;
2872         u64 ns;
2873
2874 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2875         /*
2876          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2877          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2878          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2879          *
2880          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2881          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2882          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2883          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2884          * been accounted, so we're correct here as well.
2885          */
2886         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2887                 return p->se.sum_exec_runtime;
2888 #endif
2889
2890         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2891         /*
2892          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2893          * project cycles that may never be accounted to this
2894          * thread, breaking clock_gettime().
2895          */
2896         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2897                 update_rq_clock(rq);
2898                 p->sched_class->update_curr(rq);
2899         }
2900         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2901         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2902
2903         return ns;
2904 }
2905
2906 /*
2907  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2908  * We call it with interrupts disabled.
2909  */
2910 void scheduler_tick(void)
2911 {
2912         int cpu = smp_processor_id();
2913         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2914         struct task_struct *curr = rq->curr;
2915
2916         sched_clock_tick();
2917
2918         raw_spin_lock(&rq->lock);
2919         update_rq_clock(rq);
2920         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2921         update_cpu_load_active(rq);
2922         calc_global_load_tick(rq);
2923         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2924
2925         perf_event_task_tick();
2926
2927 #ifdef CONFIG_SMP
2928         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2929         trigger_load_balance(rq);
2930 #endif
2931         rq_last_tick_reset(rq);
2932 }
2933
2934 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2935 /**
2936  * scheduler_tick_max_deferment
2937  *
2938  * Keep at least one tick per second when a single
2939  * active task is running because the scheduler doesn't
2940  * yet completely support full dynticks environment.
2941  *
2942  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2943  * balancing, etc... continue to move forward, even
2944  * with a very low granularity.
2945  *
2946  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2947  */
2948 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2949 {
2950         struct rq *rq = this_rq();
2951         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2952
2953         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2954
2955         if (time_before_eq(next, now))
2956                 return 0;
2957
2958         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2959 }
2960 #endif
2961
2962 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2963                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2964
2965 void preempt_count_add(int val)
2966 {
2967 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2968         /*
2969          * Underflow?
2970          */
2971         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2972                 return;
2973 #endif
2974         __preempt_count_add(val);
2975 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2976         /*
2977          * Spinlock count overflowing soon?
2978          */
2979         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2980                                 PREEMPT_MASK - 10);
2981 #endif
2982         if (preempt_count() == val) {
2983                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
2984 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2985                 current->preempt_disable_ip = ip;
2986 #endif
2987                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2988         }
2989 }
2990 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2991 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2992
2993 void preempt_count_sub(int val)
2994 {
2995 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2996         /*
2997          * Underflow?
2998          */
2999         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3000                 return;
3001         /*
3002          * Is the spinlock portion underflowing?
3003          */
3004         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3005                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3006                 return;
3007 #endif
3008
3009         if (preempt_count() == val)
3010                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3011         __preempt_count_sub(val);
3012 }
3013 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3014 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3015
3016 #endif
3017
3018 /*
3019  * Print scheduling while atomic bug:
3020  */
3021 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3022 {
3023         if (oops_in_progress)
3024                 return;
3025
3026         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3027                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3028
3029         debug_show_held_locks(prev);
3030         print_modules();
3031         if (irqs_disabled())
3032                 print_irqtrace_events(prev);
3033 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3034         if (in_atomic_preempt_off()) {
3035                 pr_err("Preemption disabled at:");
3036                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3037                 pr_cont("\n");
3038         }
3039 #endif
3040         dump_stack();
3041         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3042 }
3043
3044 /*
3045  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3046  */
3047 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3048 {
3049 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3050         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3051                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3052 #endif
3053
3054         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3055                 __schedule_bug(prev);
3056                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3057         }
3058         rcu_sleep_check();
3059
3060         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3061
3062         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3063 }
3064
3065 /*
3066  * Pick up the highest-prio task:
3067  */
3068 static inline struct task_struct *
3069 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3070 {
3071         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3072         struct task_struct *p;
3073
3074         /*
3075          * Optimization: we know that if all tasks are in
3076          * the fair class we can call that function directly:
3077          */
3078         if (likely(prev->sched_class == class &&
3079                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3080                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3081                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3082                         goto again;
3083
3084                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3085                 if (unlikely(!p))
3086                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
3087
3088                 return p;
3089         }
3090
3091 again:
3092         for_each_class(class) {
3093                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
3094                 if (p) {
3095                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3096                                 goto again;
3097                         return p;
3098                 }
3099         }
3100
3101         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3102 }
3103
3104 /*
3105  * __schedule() is the main scheduler function.
3106  *
3107  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3108  *
3109  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3110  *
3111  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3112  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3113  *
3114  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3115  *      interrupt handler scheduler_tick().
3116  *
3117  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3118  *      task to the run-queue and that's it.
3119  *
3120  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3121  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3122  *      called on the nearest possible occasion:
3123  *
3124  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3125  *
3126  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3127  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3128  *           spin_unlock()!)
3129  *
3130  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3131  *           preemptible context
3132  *
3133  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3134  *         then at the next:
3135  *
3136  *          - cond_resched() call
3137  *          - explicit schedule() call
3138  *          - return from syscall or exception to user-space
3139  *          - return from interrupt-handler to user-space
3140  *
3141  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3142  */
3143 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3144 {
3145         struct task_struct *prev, *next;
3146         unsigned long *switch_count;
3147         struct rq *rq;
3148         int cpu;
3149
3150         cpu = smp_processor_id();
3151         rq = cpu_rq(cpu);
3152         prev = rq->curr;
3153
3154         /*
3155          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3156          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3157          * inconsistent (higher) preempt count.
3158          *
3159          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3160          * about this.
3161          */
3162         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3163                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3164
3165         schedule_debug(prev);
3166
3167         if (sched_feat(HRTICK))
3168                 hrtick_clear(rq);
3169
3170         local_irq_disable();
3171         rcu_note_context_switch();
3172
3173         /*
3174          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3175          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3176          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3177          */
3178         smp_mb__before_spinlock();
3179         raw_spin_lock(&rq->lock);
3180         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3181
3182         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3183
3184         switch_count = &prev->nivcsw;
3185         if (!preempt && prev->state) {
3186                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3187                         prev->state = TASK_RUNNING;
3188                 } else {
3189                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3190                         prev->on_rq = 0;
3191
3192                         /*
3193                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3194                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3195                          * concurrency.
3196                          */
3197                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3198                                 struct task_struct *to_wakeup;
3199
3200                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3201                                 if (to_wakeup)
3202                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3203                         }
3204                 }
3205                 switch_count = &prev->nvcsw;
3206         }
3207
3208         if (task_on_rq_queued(prev))
3209                 update_rq_clock(rq);
3210
3211         next = pick_next_task(rq, prev);
3212         clear_tsk_need_resched(prev);
3213         clear_preempt_need_resched();
3214         rq->clock_skip_update = 0;
3215
3216         if (likely(prev != next)) {
3217                 rq->nr_switches++;
3218                 rq->curr = next;
3219                 ++*switch_count;
3220
3221                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3222                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3223         } else {
3224                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3225                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3226         }
3227
3228         balance_callback(rq);
3229 }
3230 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__schedule); /* switch_to() */
3231
3232 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3233 {
3234         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3235                 return;
3236         /*
3237          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3238          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3239          */
3240         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3241                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3242 }
3243
3244 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3245 {
3246         struct task_struct *tsk = current;
3247
3248         sched_submit_work(tsk);
3249         do {
3250                 preempt_disable();
3251                 __schedule(false);
3252                 sched_preempt_enable_no_resched();
3253         } while (need_resched());
3254 }
3255 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3256
3257 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3258 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3259 {
3260         /*
3261          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3262          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3263          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3264          * we find a better solution.
3265          *
3266          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3267          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3268          * too frequently to make sense yet.
3269          */
3270         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3271         schedule();
3272         exception_exit(prev_state);
3273 }
3274 #endif
3275
3276 /**
3277  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3278  *
3279  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3280  */
3281 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3282 {
3283         sched_preempt_enable_no_resched();
3284         schedule();
3285         preempt_disable();
3286 }
3287
3288 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3289 {
3290         do {
3291                 preempt_disable_notrace();
3292                 __schedule(true);
3293                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3294
3295                 /*
3296                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3297                  * between schedule and now.
3298                  */
3299         } while (need_resched());
3300 }
3301
3302 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3303 /*
3304  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3305  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3306  * occur there and call schedule directly.
3307  */
3308 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3309 {
3310         /*
3311          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3312          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3313          */
3314         if (likely(!preemptible()))
3315                 return;
3316
3317         preempt_schedule_common();
3318 }
3319 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3320 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3321
3322 /**
3323  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3324  *
3325  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3326  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3327  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3328  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3329  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3330  * to be called when the system is still in usermode.
3331  *
3332  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3333  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3334  * calling the scheduler.
3335  */
3336 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3337 {
3338         enum ctx_state prev_ctx;
3339
3340         if (likely(!preemptible()))
3341                 return;
3342
3343         do {
3344                 preempt_disable_notrace();
3345                 /*
3346                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3347                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3348                  * an infinite recursion.
3349                  */
3350                 prev_ctx = exception_enter();
3351                 __schedule(true);
3352                 exception_exit(prev_ctx);
3353
3354                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3355         } while (need_resched());
3356 }
3357 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3358
3359 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3360
3361 /*
3362  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3363  * off of irq context.
3364  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3365  * protect us against recursive calling from irq.
3366  */
3367 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3368 {
3369         enum ctx_state prev_state;
3370
3371         /* Catch callers which need to be fixed */
3372         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3373
3374         prev_state = exception_enter();
3375
3376         do {
3377                 preempt_disable();
3378                 local_irq_enable();
3379                 __schedule(true);
3380                 local_irq_disable();
3381                 sched_preempt_enable_no_resched();
3382         } while (need_resched());
3383
3384         exception_exit(prev_state);
3385 }
3386
3387 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3388                           void *key)
3389 {
3390         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3391 }
3392 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3393
3394 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3395
3396 /*
3397  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3398  * @p: task
3399  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3400  *
3401  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3402  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3403  *
3404  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3405  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3406  */
3407 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3408 {
3409         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3410         struct rq *rq;
3411         const struct sched_class *prev_class;
3412
3413         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3414
3415         rq = __task_rq_lock(p);
3416
3417         /*
3418          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3419          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3420          *
3421          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3422          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3423          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3424          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3425          * with interrupts disabled and will complete the lock
3426          * protected section without being interrupted. So there is no
3427          * real need to boost.
3428          */
3429         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3430                 WARN_ON(p != rq->curr);
3431                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3432                 goto out_unlock;
3433         }
3434
3435         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3436         oldprio = p->prio;
3437
3438         if (oldprio == prio)
3439                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3440
3441         prev_class = p->sched_class;
3442         queued = task_on_rq_queued(p);
3443         running = task_current(rq, p);
3444         if (queued)
3445                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3446         if (running)
3447                 put_prev_task(rq, p);
3448
3449         /*
3450          * Boosting condition are:
3451          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3452          *      --> -dl task blocks on mutex A
3453          *
3454          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3455          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3456          *          running task
3457          */
3458         if (dl_prio(prio)) {
3459                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3460                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3461                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3462                         p->dl.dl_boosted = 1;
3463                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3464                 } else
3465                         p->dl.dl_boosted = 0;
3466                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3467         } else if (rt_prio(prio)) {
3468                 if (dl_prio(oldprio))
3469                         p->dl.dl_boosted = 0;
3470                 if (oldprio < prio)
3471                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3472                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3473         } else {
3474                 if (dl_prio(oldprio))
3475                         p->dl.dl_boosted = 0;
3476                 if (rt_prio(oldprio))
3477                         p->rt.timeout = 0;
3478                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3479         }
3480
3481         p->prio = prio;
3482
3483         if (running)
3484                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3485         if (queued)
3486                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3487
3488         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3489 out_unlock:
3490         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3491         __task_rq_unlock(rq);
3492
3493         balance_callback(rq);
3494         preempt_enable();
3495 }
3496 #endif
3497
3498 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3499 {
3500         int old_prio, delta, queued;
3501         unsigned long flags;
3502         struct rq *rq;
3503
3504         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3505                 return;
3506         /*
3507          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3508          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3509          */
3510         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3511         /*
3512          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3513          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3514          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3515          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3516          */
3517         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3518                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3519                 goto out_unlock;
3520         }
3521         queued = task_on_rq_queued(p);
3522         if (queued)
3523                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3524
3525         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3526         set_load_weight(p);
3527         old_prio = p->prio;
3528         p->prio = effective_prio(p);
3529         delta = p->prio - old_prio;
3530
3531         if (queued) {
3532                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3533                 /*
3534                  * If the task increased its priority or is running and
3535                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3536                  */
3537                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3538                         resched_curr(rq);
3539         }
3540 out_unlock:
3541         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3542 }
3543 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3544
3545 /*
3546  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3547  * @p: task
3548  * @nice: nice value
3549  */
3550 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3551 {
3552         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3553         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3554
3555         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3556                 capable(CAP_SYS_NICE));
3557 }
3558
3559 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3560
3561 /*
3562  * sys_nice - change the priority of the current process.
3563  * @increment: priority increment
3564  *
3565  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3566  * does similar things.
3567  */
3568 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3569 {
3570         long nice, retval;
3571
3572         /*
3573          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3574          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3575          * and we have a single winner.
3576          */
3577         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3578         nice = task_nice(current) + increment;
3579
3580         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3581         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3582                 return -EPERM;
3583
3584         retval = security_task_setnice(current, nice);
3585         if (retval)
3586                 return retval;
3587
3588         set_user_nice(current, nice);
3589         return 0;
3590 }
3591
3592 #endif
3593
3594 /**
3595  * task_prio - return the priority value of a given task.
3596  * @p: the task in question.
3597  *
3598  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3599  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3600  * around 0, value goes from -16 to +15.
3601  */
3602 int task_prio(const struct task_struct *p)
3603 {
3604         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3605 }
3606
3607 /**
3608  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3609  * @cpu: the processor in question.
3610  *
3611  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3612  */
3613 int idle_cpu(int cpu)
3614 {
3615         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3616
3617         if (rq->curr != rq->idle)
3618                 return 0;
3619
3620         if (rq->nr_running)
3621                 return 0;
3622
3623 #ifdef CONFIG_SMP
3624         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3625                 return 0;
3626 #endif
3627
3628         return 1;
3629 }
3630
3631 /**
3632  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3633  * @cpu: the processor in question.
3634  *
3635  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3636  */
3637 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3638 {
3639         return cpu_rq(cpu)->idle;
3640 }
3641
3642 /**
3643  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3644  * @pid: the pid in question.
3645  *
3646  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3647  */
3648 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3649 {
3650         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3651 }
3652
3653 /*
3654  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3655  * SCHED_DEADLINE task.
3656  *
3657  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3658  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3659  * for the first time with its new policy.
3660  */
3661 static void
3662 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3663 {
3664         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3665
3666         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3667         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3668         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3669         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3670         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3671
3672         /*
3673          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3674          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3675          *
3676          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3677          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3678          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3679          * amount.
3680          *
3681          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3682          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3683          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3684          * before the current scheduling deadline.
3685          *
3686          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3687          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3688          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3689          * consume more than promised.
3690          */
3691 }
3692
3693 /*
3694  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3695  * it calls know not to change it.
3696  */
3697 #define SETPARAM_POLICY -1
3698
3699 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3700                 const struct sched_attr *attr)
3701 {
3702         int policy = attr->sched_policy;
3703
3704         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3705                 policy = p->policy;
3706
3707         p->policy = policy;
3708
3709         if (dl_policy(policy))
3710                 __setparam_dl(p, attr);
3711         else if (fair_policy(policy))
3712                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3713
3714         /*
3715          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3716          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3717          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3718          */
3719         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3720         p->normal_prio = normal_prio(p);
3721         set_load_weight(p);
3722 }
3723
3724 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3725 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3726                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3727 {
3728         __setscheduler_params(p, attr);
3729
3730         /*
3731          * Keep a potential priority boosting if called from
3732          * sched_setscheduler().
3733          */
3734         if (keep_boost)
3735                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3736         else
3737                 p->prio = normal_prio(p);
3738
3739         if (dl_prio(p->prio))
3740                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3741         else if (rt_prio(p->prio))
3742                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3743         else
3744                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3745 }
3746
3747 static void
3748 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3749 {
3750         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3751
3752         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3753         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3754         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3755         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3756         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3757 }
3758
3759 /*
3760  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3761  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3762  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3763  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3764  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3765  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3766  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3767  * sched_period, as the latter can be zero).
3768  */
3769 static bool
3770 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3771 {
3772         /* deadline != 0 */
3773         if (attr->sched_deadline == 0)
3774                 return false;
3775
3776         /*
3777          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3778          * that big.
3779          */
3780         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3781                 return false;
3782
3783         /*
3784          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3785          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3786          */
3787         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3788             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3789                 return false;
3790
3791         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3792         if ((attr->sched_period != 0 &&
3793              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3794             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3795                 return false;
3796
3797         return true;
3798 }
3799
3800 /*
3801  * check the target process has a UID that matches the current process's
3802  */
3803 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3804 {
3805         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3806         bool match;
3807
3808         rcu_read_lock();
3809         pcred = __task_cred(p);
3810         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3811                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3812         rcu_read_unlock();
3813         return match;
3814 }
3815
3816 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3817                 const struct sched_attr *attr)
3818 {
3819         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3820
3821         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3822                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3823                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3824                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3825                 return true;
3826
3827         return false;
3828 }
3829
3830 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3831                                 const struct sched_attr *attr,
3832                                 bool user, bool pi)
3833 {
3834         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3835                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3836         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3837         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3838         unsigned long flags;
3839         const struct sched_class *prev_class;
3840         struct rq *rq;
3841         int reset_on_fork;
3842         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3843
3844         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3845         BUG_ON(in_interrupt());
3846 recheck:
3847         /* double check policy once rq lock held */
3848         if (policy < 0) {
3849                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3850                 policy = oldpolicy = p->policy;
3851         } else {
3852                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3853
3854                 if (!valid_policy(policy))
3855                         return -EINVAL;
3856         }
3857
3858         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3859                 return -EINVAL;
3860
3861         /*
3862          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3863          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3864          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3865          */
3866         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3867             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3868                 return -EINVAL;
3869         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3870             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3871                 return -EINVAL;
3872
3873         /*
3874          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3875          */
3876         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3877                 if (fair_policy(policy)) {
3878                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3879                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3880                                 return -EPERM;
3881                 }
3882
3883                 if (rt_policy(policy)) {
3884                         unsigned long rlim_rtprio =
3885                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3886
3887                         /* can't set/change the rt policy */
3888                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3889                                 return -EPERM;
3890
3891                         /* can't increase priority */
3892                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3893                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3894                                 return -EPERM;
3895                 }
3896
3897                  /*
3898                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3899                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3900                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3901                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3902                   */
3903                 if (dl_policy(policy))
3904                         return -EPERM;
3905
3906                 /*
3907                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3908                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3909                  */
3910                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
3911                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3912                                 return -EPERM;
3913                 }
3914
3915                 /* can't change other user's priorities */
3916                 if (!check_same_owner(p))
3917                         return -EPERM;
3918
3919                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3920                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3921                         return -EPERM;
3922         }
3923
3924         if (user) {
3925                 retval = security_task_setscheduler(p);
3926                 if (retval)
3927                         return retval;
3928         }
3929
3930         /*
3931          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3932          * changing the priority of the task:
3933          *
3934          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3935          * runqueue lock must be held.
3936          */
3937         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3938
3939         /*
3940          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3941          */
3942         if (p == rq->stop) {
3943                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3944                 return -EINVAL;
3945         }
3946
3947         /*
3948          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3949          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3950          */
3951         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3952                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3953                         goto change;
3954                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3955                         goto change;
3956                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
3957                         goto change;
3958
3959                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3960                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3961                 return 0;
3962         }
3963 change:
3964
3965         if (user) {
3966 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3967                 /*
3968                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3969                  * assigned.
3970                  */
3971                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3972                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3973                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3974                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3975                         return -EPERM;
3976                 }
3977 #endif
3978 #ifdef CONFIG_SMP
3979                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3980                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3981
3982                         /*
3983                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3984                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3985                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3986                          */
3987                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3988                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3989                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3990                                 return -EPERM;
3991                         }
3992                 }
3993 #endif
3994         }
3995
3996         /* recheck policy now with rq lock held */
3997         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3998                 policy = oldpolicy = -1;
3999                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4000                 goto recheck;
4001         }
4002
4003         /*
4004          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4005          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4006          * is available.
4007          */
4008         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4009                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4010                 return -EBUSY;
4011         }
4012
4013         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4014         oldprio = p->prio;
4015
4016         if (pi) {
4017                 /*
4018                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4019                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4020                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4021                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4022                  * itself.
4023                  */
4024                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4025                 if (new_effective_prio == oldprio)
4026                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4027         }
4028
4029         queued = task_on_rq_queued(p);
4030         running = task_current(rq, p);
4031         if (queued)
4032                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4033         if (running)
4034                 put_prev_task(rq, p);
4035
4036         prev_class = p->sched_class;
4037         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4038
4039         if (running)
4040                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4041         if (queued) {
4042                 /*
4043                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4044                  * increased (user space view).
4045                  */
4046                 if (oldprio < p->prio)
4047                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4048
4049                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4050         }
4051
4052         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4053         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4054         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4055
4056         if (pi)
4057                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4058
4059         /*
4060          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4061          */
4062         balance_callback(rq);
4063         preempt_enable();
4064
4065         return 0;
4066 }
4067
4068 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4069                                const struct sched_param *param, bool check)
4070 {
4071         struct sched_attr attr = {
4072                 .sched_policy   = policy,
4073                 .sched_priority = param->sched_priority,
4074                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4075         };
4076
4077         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4078         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4079                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4080                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4081                 attr.sched_policy = policy;
4082         }
4083
4084         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4085 }
4086 /**
4087  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4088  * @p: the task in question.
4089  * @policy: new policy.
4090  * @param: structure containing the new RT priority.
4091  *
4092  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4093  *
4094  * NOTE that the task may be already dead.
4095  */
4096 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4097                        const struct sched_param *param)
4098 {
4099         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4100 }
4101 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4102
4103 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4104 {
4105         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4106 }
4107 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4108
4109 /**
4110  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4111  * @p: the task in question.
4112  * @policy: new policy.
4113  * @param: structure containing the new RT priority.
4114  *
4115  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4116  * current context has permission.  For example, this is needed in
4117  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4118  * but our caller might not have that capability.
4119  *
4120  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4121  */
4122 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4123                                const struct sched_param *param)
4124 {
4125         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4126 }
4127 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4128
4129 static int
4130 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4131 {
4132         struct sched_param lparam;
4133         struct task_struct *p;
4134         int retval;
4135
4136         if (!param || pid < 0)
4137                 return -EINVAL;
4138         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4139                 return -EFAULT;
4140
4141         rcu_read_lock();
4142         retval = -ESRCH;
4143         p = find_process_by_pid(pid);
4144         if (p != NULL)
4145                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4146         rcu_read_unlock();
4147
4148         return retval;
4149 }
4150
4151 /*
4152  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4153  */
4154 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4155                            struct sched_attr *attr)
4156 {
4157         u32 size;
4158         int ret;
4159
4160         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4161                 return -EFAULT;
4162
4163         /*
4164          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4165          */
4166         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4167
4168         ret = get_user(size, &uattr->size);
4169         if (ret)
4170                 return ret;
4171
4172         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4173                 goto err_size;
4174
4175         if (!size)              /* abi compat */
4176                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4177
4178         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4179                 goto err_size;
4180
4181         /*
4182          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4183          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4184          * user-space does not rely on any kernel feature
4185          * extensions we dont know about yet.
4186          */
4187         if (size > sizeof(*attr)) {
4188                 unsigned char __user *addr;
4189                 unsigned char __user *end;
4190                 unsigned char val;
4191
4192                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4193                 end  = (void __user *)uattr + size;
4194
4195                 for (; addr < end; addr++) {
4196                         ret = get_user(val, addr);
4197                         if (ret)
4198                                 return ret;
4199                         if (val)
4200                                 goto err_size;
4201                 }
4202                 size = sizeof(*attr);
4203         }
4204
4205         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4206         if (ret)
4207                 return -EFAULT;
4208
4209         /*
4210          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4211          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4212          */
4213         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4214
4215         return 0;
4216
4217 err_size:
4218         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4219         return -E2BIG;
4220 }
4221
4222 /**
4223  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4224  * @pid: the pid in question.
4225  * @policy: new policy.
4226  * @param: structure containing the new RT priority.
4227  *
4228  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4229  */
4230 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4231                 struct sched_param __user *, param)
4232 {
4233         /* negative values for policy are not valid */
4234         if (policy < 0)
4235                 return -EINVAL;
4236
4237         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4238 }
4239
4240 /**
4241  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4242  * @pid: the pid in question.
4243  * @param: structure containing the new RT priority.
4244  *
4245  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4246  */
4247 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4248 {
4249         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4250 }
4251
4252 /**
4253  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4254  * @pid: the pid in question.
4255  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4256  * @flags: for future extension.
4257  */
4258 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4259                                unsigned int, flags)
4260 {
4261         struct sched_attr attr;
4262         struct task_struct *p;
4263         int retval;
4264
4265         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4266                 return -EINVAL;
4267
4268         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4269         if (retval)
4270                 return retval;
4271
4272         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4273                 return -EINVAL;
4274
4275         rcu_read_lock();
4276         retval = -ESRCH;
4277         p = find_process_by_pid(pid);
4278         if (p != NULL)
4279                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4280         rcu_read_unlock();
4281
4282         return retval;
4283 }
4284
4285 /**
4286  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4287  * @pid: the pid in question.
4288  *
4289  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4290  * code.
4291  */
4292 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4293 {
4294         struct task_struct *p;
4295         int retval;
4296
4297         if (pid < 0)
4298                 return -EINVAL;
4299
4300         retval = -ESRCH;
4301         rcu_read_lock();
4302         p = find_process_by_pid(pid);
4303         if (p) {
4304                 retval = security_task_getscheduler(p);
4305                 if (!retval)
4306                         retval = p->policy
4307                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4308         }
4309         rcu_read_unlock();
4310         return retval;
4311 }
4312
4313 /**
4314  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4315  * @pid: the pid in question.
4316  * @param: structure containing the RT priority.
4317  *
4318  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4319  * code.
4320  */
4321 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4322 {
4323         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4324         struct task_struct *p;
4325         int retval;
4326
4327         if (!param || pid < 0)
4328                 return -EINVAL;
4329
4330         rcu_read_lock();
4331         p = find_process_by_pid(pid);
4332         retval = -ESRCH;
4333         if (!p)
4334                 goto out_unlock;
4335
4336         retval = security_task_getscheduler(p);
4337         if (retval)
4338                 goto out_unlock;
4339
4340         if (task_has_rt_policy(p))
4341                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4342         rcu_read_unlock();
4343
4344         /*
4345          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4346          */
4347         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4348
4349         return retval;
4350
4351 out_unlock:
4352         rcu_read_unlock();
4353         return retval;
4354 }
4355
4356 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4357                            struct sched_attr *attr,
4358                            unsigned int usize)
4359 {
4360         int ret;
4361
4362         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4363                 return -EFAULT;
4364
4365         /*
4366          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4367          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4368          * user-space does not get uncomplete information.
4369          */
4370         if (usize < sizeof(*attr)) {
4371                 unsigned char *addr;
4372                 unsigned char *end;
4373
4374                 addr = (void *)attr + usize;
4375                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4376
4377                 for (; addr < end; addr++) {
4378                         if (*addr)
4379                                 return -EFBIG;
4380                 }
4381
4382                 attr->size = usize;
4383         }
4384
4385         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4386         if (ret)
4387                 return -EFAULT;
4388
4389         return 0;
4390 }
4391
4392 /**
4393  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4394  * @pid: the pid in question.
4395  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4396  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4397  * @flags: for future extension.
4398  */
4399 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4400                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4401 {
4402         struct sched_attr attr = {
4403                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4404         };
4405         struct task_struct *p;
4406         int retval;
4407
4408         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4409             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4410                 return -EINVAL;
4411
4412         rcu_read_lock();
4413         p = find_process_by_pid(pid);
4414         retval = -ESRCH;
4415         if (!p)
4416                 goto out_unlock;
4417
4418         retval = security_task_getscheduler(p);
4419         if (retval)
4420                 goto out_unlock;
4421
4422         attr.sched_policy = p->policy;
4423         if (p->sched_reset_on_fork)
4424                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4425         if (task_has_dl_policy(p))
4426                 __getparam_dl(p, &attr);
4427         else if (task_has_rt_policy(p))
4428                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4429         else
4430                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4431
4432         rcu_read_unlock();
4433
4434         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4435         return retval;
4436
4437 out_unlock:
4438         rcu_read_unlock();
4439         return retval;
4440 }
4441
4442 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4443 {
4444         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4445         struct task_struct *p;
4446         int retval;
4447
4448         rcu_read_lock();
4449
4450         p = find_process_by_pid(pid);
4451         if (!p) {
4452                 rcu_read_unlock();
4453                 return -ESRCH;
4454         }
4455
4456         /* Prevent p going away */
4457         get_task_struct(p);
4458         rcu_read_unlock();
4459
4460         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4461                 retval = -EINVAL;
4462                 goto out_put_task;
4463         }
4464         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4465                 retval = -ENOMEM;
4466                 goto out_put_task;
4467         }
4468         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4469                 retval = -ENOMEM;
4470                 goto out_free_cpus_allowed;
4471         }
4472         retval = -EPERM;
4473         if (!check_same_owner(p)) {
4474                 rcu_read_lock();
4475                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4476                         rcu_read_unlock();
4477                         goto out_free_new_mask;
4478                 }
4479                 rcu_read_unlock();
4480         }
4481
4482         retval = security_task_setscheduler(p);
4483         if (retval)
4484                 goto out_free_new_mask;
4485
4486
4487         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4488         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4489
4490         /*
4491          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4492          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4493          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4494          * root_domain.
4495          */
4496 #ifdef CONFIG_SMP
4497         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4498                 rcu_read_lock();
4499                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4500                         retval = -EBUSY;
4501                         rcu_read_unlock();
4502                         goto out_free_new_mask;
4503                 }
4504                 rcu_read_unlock();
4505         }
4506 #endif
4507 again:
4508         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4509
4510         if (!retval) {
4511                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4512                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4513                         /*
4514                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4515                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4516                          * cpuset's cpus_allowed
4517                          */
4518                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4519                         goto again;
4520                 }
4521         }
4522 out_free_new_mask:
4523         free_cpumask_var(new_mask);
4524 out_free_cpus_allowed:
4525         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4526 out_put_task:
4527         put_task_struct(p);
4528         return retval;
4529 }
4530
4531 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4532                              struct cpumask *new_mask)
4533 {
4534         if (len < cpumask_size())
4535                 cpumask_clear(new_mask);
4536         else if (len > cpumask_size())
4537                 len = cpumask_size();
4538
4539         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4540 }
4541
4542 /**
4543  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4544  * @pid: pid of the process
4545  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4546  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4547  *
4548  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4549  */
4550 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4551                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4552 {
4553         cpumask_var_t new_mask;
4554         int retval;
4555
4556         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4557                 return -ENOMEM;
4558
4559         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4560         if (retval == 0)
4561                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4562         free_cpumask_var(new_mask);
4563         return retval;
4564 }
4565
4566 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4567 {
4568         struct task_struct *p;
4569         unsigned long flags;
4570         int retval;
4571
4572         rcu_read_lock();
4573
4574         retval = -ESRCH;
4575         p = find_process_by_pid(pid);
4576         if (!p)
4577                 goto out_unlock;
4578
4579         retval = security_task_getscheduler(p);
4580         if (retval)
4581                 goto out_unlock;
4582
4583         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4584         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4585         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4586
4587 out_unlock:
4588         rcu_read_unlock();
4589
4590         return retval;
4591 }
4592
4593 /**
4594  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4595  * @pid: pid of the process
4596  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4597  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4598  *
4599  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4600  */
4601 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4602                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4603 {
4604         int ret;
4605         cpumask_var_t mask;
4606
4607         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4608                 return -EINVAL;
4609         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4610                 return -EINVAL;
4611
4612         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4613                 return -ENOMEM;
4614
4615         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4616         if (ret == 0) {
4617                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4618
4619                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4620                         ret = -EFAULT;
4621                 else
4622                         ret = retlen;
4623         }
4624         free_cpumask_var(mask);
4625
4626         return ret;
4627 }
4628
4629 /**
4630  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4631  *
4632  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4633  * other threads running on this CPU then this function will return.
4634  *
4635  * Return: 0.
4636  */
4637 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4638 {
4639         struct rq *rq = this_rq_lock();
4640
4641         schedstat_inc(rq, yld_count);
4642         current->sched_class->yield_task(rq);
4643
4644         /*
4645          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4646          * no need to preempt or enable interrupts:
4647          */
4648         __release(rq->lock);
4649         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4650         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4651         sched_preempt_enable_no_resched();
4652
4653         schedule();
4654
4655         return 0;
4656 }
4657
4658 int __sched _cond_resched(void)
4659 {
4660         if (should_resched(0)) {
4661                 preempt_schedule_common();
4662                 return 1;
4663         }
4664         return 0;
4665 }
4666 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4667
4668 /*
4669  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4670  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4671  *
4672  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4673  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4674  * spin_unlock(), once by hand).
4675  */
4676 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4677 {
4678         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4679         int ret = 0;
4680
4681         lockdep_assert_held(lock);
4682
4683         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4684                 spin_unlock(lock);
4685                 if (resched)
4686                         preempt_schedule_common();
4687                 else
4688                         cpu_relax();
4689                 ret = 1;
4690                 spin_lock(lock);
4691         }
4692         return ret;
4693 }
4694 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4695
4696 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4697 {
4698         BUG_ON(!in_softirq());
4699
4700         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4701                 local_bh_enable();
4702                 preempt_schedule_common();
4703                 local_bh_disable();
4704                 return 1;
4705         }
4706         return 0;
4707 }
4708 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4709
4710 /**
4711  * yield - yield the current processor to other threads.
4712  *
4713  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4714  *
4715  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4716  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4717  * it, its already broken.
4718  *
4719  * Typical broken usage is:
4720  *
4721  * while (!event)
4722  *      yield();
4723  *
4724  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4725  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4726  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4727  *
4728  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4729  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4730  * If you still want to use yield(), do not!
4731  */
4732 void __sched yield(void)
4733 {
4734         set_current_state(TASK_RUNNING);
4735         sys_sched_yield();
4736 }
4737 EXPORT_SYMBOL(yield);
4738
4739 /**
4740  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4741  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4742  * processor it's on.
4743  * @p: target task
4744  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4745  *
4746  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4747  * can't go away on us before we can do any checks.
4748  *
4749  * Return:
4750  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4751  *      false (0) if we failed to boost the target.
4752  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4753  */
4754 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4755 {
4756         struct task_struct *curr = current;
4757         struct rq *rq, *p_rq;
4758         unsigned long flags;
4759         int yielded = 0;
4760
4761         local_irq_save(flags);
4762         rq = this_rq();
4763
4764 again:
4765         p_rq = task_rq(p);
4766         /*
4767          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4768          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4769          */
4770         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4771                 yielded = -ESRCH;
4772                 goto out_irq;
4773         }
4774
4775         double_rq_lock(rq, p_rq);
4776         if (task_rq(p) != p_rq) {
4777                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4778                 goto again;
4779         }
4780
4781         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4782                 goto out_unlock;
4783
4784         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4785                 goto out_unlock;
4786
4787         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4788                 goto out_unlock;
4789
4790         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4791         if (yielded) {
4792                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4793                 /*
4794                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4795                  * fairness.
4796                  */
4797                 if (preempt && rq != p_rq)
4798                         resched_curr(p_rq);
4799         }
4800
4801 out_unlock:
4802         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4803 out_irq:
4804         local_irq_restore(flags);
4805
4806         if (yielded > 0)
4807                 schedule();
4808
4809         return yielded;
4810 }
4811 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4812
4813 /*
4814  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4815  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4816  */
4817 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4818 {
4819         int old_iowait = current->in_iowait;
4820         struct rq *rq;
4821         long ret;
4822
4823         current->in_iowait = 1;
4824         blk_schedule_flush_plug(current);
4825
4826         delayacct_blkio_start();
4827         rq = raw_rq();
4828         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4829         ret = schedule_timeout(timeout);
4830         current->in_iowait = old_iowait;
4831         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4832         delayacct_blkio_end();
4833
4834         return ret;
4835 }
4836 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
4837
4838 /**
4839  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4840  * @policy: scheduling class.
4841  *
4842  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4843  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4844  * On failure, a negative error code is returned.
4845  */
4846 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4847 {
4848         int ret = -EINVAL;
4849
4850         switch (policy) {
4851         case SCHED_FIFO:
4852         case SCHED_RR:
4853                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4854                 break;
4855         case SCHED_DEADLINE:
4856         case SCHED_NORMAL:
4857         case SCHED_BATCH:
4858         case SCHED_IDLE:
4859                 ret = 0;
4860                 break;
4861         }
4862         return ret;
4863 }
4864
4865 /**
4866  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4867  * @policy: scheduling class.
4868  *
4869  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4870  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4871  * On failure, a negative error code is returned.
4872  */
4873 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4874 {
4875         int ret = -EINVAL;
4876
4877         switch (policy) {
4878         case SCHED_FIFO:
4879         case SCHED_RR:
4880                 ret = 1;
4881                 break;
4882         case SCHED_DEADLINE:
4883         case SCHED_NORMAL:
4884         case SCHED_BATCH:
4885         case SCHED_IDLE:
4886                 ret = 0;
4887         }
4888         return ret;
4889 }
4890
4891 /**
4892  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4893  * @pid: pid of the process.
4894  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4895  *
4896  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4897  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4898  *
4899  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4900  * an error code.
4901  */
4902 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4903                 struct timespec __user *, interval)
4904 {
4905         struct task_struct *p;
4906         unsigned int time_slice;
4907         unsigned long flags;
4908         struct rq *rq;
4909         int retval;
4910         struct timespec t;
4911
4912         if (pid < 0)
4913                 return -EINVAL;
4914
4915         retval = -ESRCH;
4916         rcu_read_lock();
4917         p = find_process_by_pid(pid);
4918         if (!p)
4919                 goto out_unlock;
4920
4921         retval = security_task_getscheduler(p);
4922         if (retval)
4923                 goto out_unlock;
4924
4925         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4926         time_slice = 0;
4927         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4928                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4929         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4930
4931         rcu_read_unlock();
4932         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4933         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4934         return retval;
4935
4936 out_unlock:
4937         rcu_read_unlock();
4938         return retval;
4939 }
4940
4941 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4942
4943 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4944 {
4945         unsigned long free = 0;
4946         int ppid;
4947         unsigned long state = p->state;
4948
4949         if (state)
4950                 state = __ffs(state) + 1;
4951         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4952                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4953 #if BITS_PER_LONG == 32
4954         if (state == TASK_RUNNING)
4955                 printk(KERN_CONT " running  ");
4956         else
4957                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4958 #else
4959         if (state == TASK_RUNNING)
4960                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4961         else
4962                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4963 #endif
4964 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4965         free = stack_not_used(p);
4966 #endif
4967         ppid = 0;
4968         rcu_read_lock();
4969         if (pid_alive(p))
4970                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4971         rcu_read_unlock();
4972         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4973                 task_pid_nr(p), ppid,
4974                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4975
4976         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4977         show_stack(p, NULL);
4978 }
4979
4980 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4981 {
4982         struct task_struct *g, *p;
4983
4984 #if BITS_PER_LONG == 32
4985         printk(KERN_INFO
4986                 "  task                PC stack   pid father\n");
4987 #else
4988         printk(KERN_INFO
4989                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4990 #endif
4991         rcu_read_lock();
4992         for_each_process_thread(g, p) {
4993                 /*
4994                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4995                  * console might take a lot of time:
4996                  */
4997                 touch_nmi_watchdog();
4998                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4999                         sched_show_task(p);
5000         }
5001
5002         touch_all_softlockup_watchdogs();
5003
5004 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5005         sysrq_sched_debug_show();
5006 #endif
5007         rcu_read_unlock();
5008         /*
5009          * Only show locks if all tasks are dumped:
5010          */
5011         if (!state_filter)
5012                 debug_show_all_locks();
5013 }
5014
5015 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5016 {
5017         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5018 }
5019
5020 /**
5021  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5022  * @idle: task in question
5023  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5024  *
5025  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5026  * flag, to make booting more robust.
5027  */
5028 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5029 {
5030         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5031         unsigned long flags;
5032
5033         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5034         raw_spin_lock(&rq->lock);
5035
5036         __sched_fork(0, idle);
5037         idle->state = TASK_RUNNING;
5038         idle->se.exec_start = sched_clock();
5039
5040         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5041
5042 #ifdef CONFIG_SMP
5043         /*
5044          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5045          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5046          *
5047          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5048          */
5049         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5050 #endif
5051         /*
5052          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5053          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5054          * lockdep check in task_group() will fail.
5055          *
5056          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5057          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5058          *
5059          * Silence PROVE_RCU
5060          */
5061         rcu_read_lock();
5062         __set_task_cpu(idle, cpu);
5063         rcu_read_unlock();
5064
5065         rq->curr = rq->idle = idle;
5066         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5067 #ifdef CONFIG_SMP
5068         idle->on_cpu = 1;
5069 #endif
5070         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5071         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5072
5073         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5074         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5075
5076         /*
5077          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5078          */
5079         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5080         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5081         vtime_init_idle(idle, cpu);
5082 #ifdef CONFIG_SMP
5083         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5084 #endif
5085 }
5086
5087 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5088                               const struct cpumask *trial)
5089 {
5090         int ret = 1, trial_cpus;
5091         struct dl_bw *cur_dl_b;
5092         unsigned long flags;
5093
5094         if (!cpumask_weight(cur))
5095                 return ret;
5096
5097         rcu_read_lock_sched();
5098         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5099         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5100
5101         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5102         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5103             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5104                 ret = 0;
5105         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5106         rcu_read_unlock_sched();
5107
5108         return ret;
5109 }
5110
5111 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5112                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5113 {
5114         int ret = 0;
5115
5116         /*
5117          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5118          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5119          * affinity and isolating such threads by their set of
5120          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5121          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5122          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5123          * before cpus_allowed may be changed.
5124          */
5125         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5126                 ret = -EINVAL;
5127                 goto out;
5128         }
5129
5130 #ifdef CONFIG_SMP
5131         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5132                                               cs_cpus_allowed)) {
5133                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5134                                                         cs_cpus_allowed);
5135                 struct dl_bw *dl_b;
5136                 bool overflow;
5137                 int cpus;
5138                 unsigned long flags;
5139
5140                 rcu_read_lock_sched();
5141                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5142                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5143                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5144                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5145                 if (overflow)
5146                         ret = -EBUSY;
5147                 else {
5148                         /*
5149                          * We reserve space for this task in the destination
5150                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5151                          * We will free resources in the source root_domain
5152                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5153                          */
5154                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5155                 }
5156                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5157                 rcu_read_unlock_sched();
5158
5159         }
5160 #endif
5161 out:
5162         return ret;
5163 }
5164
5165 #ifdef CONFIG_SMP
5166
5167 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5168 /* Migrate current task p to target_cpu */
5169 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5170 {
5171         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5172         int curr_cpu = task_cpu(p);
5173
5174         if (curr_cpu == target_cpu)
5175                 return 0;
5176
5177         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5178                 return -EINVAL;
5179
5180         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5181
5182         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5183         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5184 }
5185
5186 /*
5187  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5188  * tasks on the runqueues
5189  */
5190 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5191 {
5192         struct rq *rq;
5193         unsigned long flags;
5194         bool queued, running;
5195
5196         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5197         queued = task_on_rq_queued(p);
5198         running = task_current(rq, p);
5199
5200         if (queued)
5201                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5202         if (running)
5203                 put_prev_task(rq, p);
5204
5205         p->numa_preferred_nid = nid;
5206
5207         if (running)
5208                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5209         if (queued)
5210                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5211         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
5212 }
5213 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5214
5215 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5216 /*
5217  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5218  * offline.
5219  */
5220 void idle_task_exit(void)
5221 {
5222         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5223
5224         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5225
5226         if (mm != &init_mm) {
5227                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5228                 finish_arch_post_lock_switch();
5229         }
5230         mmdrop(mm);
5231 }
5232
5233 /*
5234  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5235  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5236  * nr_active count is stable.
5237  *
5238  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5239  */
5240 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5241 {
5242         long delta = calc_load_fold_active(rq);
5243         if (delta)
5244                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5245 }
5246
5247 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5248 {
5249 }
5250
5251 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5252         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5253 };
5254
5255 static struct task_struct fake_task = {
5256         /*
5257          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5258          */
5259         .prio = MAX_PRIO + 1,
5260         .sched_class = &fake_sched_class,
5261 };
5262
5263 /*
5264  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5265  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5266  *
5267  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5268  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5269  * because of lock validation efforts.
5270  */
5271 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5272 {
5273         struct rq *rq = dead_rq;
5274         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5275         int dest_cpu;
5276
5277         /*
5278          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5279          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5280          *
5281          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5282          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5283          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5284          * done here.
5285          */
5286         rq->stop = NULL;
5287
5288         /*
5289          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5290          * class method both need to have an up-to-date
5291          * value of rq->clock[_task]
5292          */
5293         update_rq_clock(rq);
5294
5295         for (;;) {
5296                 /*
5297                  * There's this thread running, bail when that's the only
5298                  * remaining thread.
5299                  */
5300                 if (rq->nr_running == 1)
5301                         break;
5302
5303                 /*
5304                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5305                  */
5306                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5307                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
5308                 BUG_ON(!next);
5309                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5310
5311                 /*
5312                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5313                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5314                  * stabilizes the mask.
5315                  *
5316                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5317                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5318                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5319                  */
5320                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
5321                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5322                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5323                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5324
5325                 /*
5326                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5327                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5328                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5329                  */
5330                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5331                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5332                         continue;
5333                 }
5334
5335                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5336                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5337
5338                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5339                 if (rq != dead_rq) {
5340                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5341                         rq = dead_rq;
5342                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5343                 }
5344                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5345         }
5346
5347         rq->stop = stop;
5348 }
5349 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5350
5351 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5352 {
5353         if (!rq->online) {
5354                 const struct sched_class *class;
5355
5356                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5357                 rq->online = 1;
5358
5359                 for_each_class(class) {
5360                         if (class->rq_online)
5361                                 class->rq_online(rq);
5362                 }
5363         }
5364 }
5365
5366 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5367 {
5368         if (rq->online) {
5369                 const struct sched_class *class;
5370
5371                 for_each_class(class) {
5372                         if (class->rq_offline)
5373                                 class->rq_offline(rq);
5374                 }
5375
5376                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5377                 rq->online = 0;
5378         }
5379 }
5380
5381 /*
5382  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5383  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5384  */
5385 static int
5386 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5387 {
5388         int cpu = (long)hcpu;
5389         unsigned long flags;
5390         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5391
5392         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5393
5394         case CPU_UP_PREPARE:
5395                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5396                 account_reset_rq(rq);
5397                 break;
5398
5399         case CPU_ONLINE:
5400                 /* Update our root-domain */
5401                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5402                 if (rq->rd) {
5403                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5404
5405                         set_rq_online(rq);
5406                 }
5407                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5408                 break;
5409
5410 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5411         case CPU_DYING:
5412                 sched_ttwu_pending();
5413                 /* Update our root-domain */
5414                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5415                 if (rq->rd) {
5416                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5417                         set_rq_offline(rq);
5418                 }
5419                 migrate_tasks(rq);
5420                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5421                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5422                 break;
5423
5424         case CPU_DEAD:
5425                 calc_load_migrate(rq);
5426                 break;
5427 #endif
5428         }
5429
5430         update_max_interval();
5431
5432         return NOTIFY_OK;
5433 }
5434
5435 /*
5436  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5437  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5438  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5439  */
5440 static struct notifier_block migration_notifier = {
5441         .notifier_call = migration_call,
5442         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5443 };
5444
5445 static void set_cpu_rq_start_time(void)
5446 {
5447         int cpu = smp_processor_id();
5448         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5449         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5450 }
5451
5452 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5453                                       unsigned long action, void *hcpu)
5454 {
5455         int cpu = (long)hcpu;
5456
5457         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5458         case CPU_STARTING:
5459                 set_cpu_rq_start_time();
5460                 return NOTIFY_OK;
5461
5462         case CPU_DOWN_FAILED:
5463                 set_cpu_active(cpu, true);
5464                 return NOTIFY_OK;
5465
5466         default:
5467                 return NOTIFY_DONE;
5468         }
5469 }
5470
5471 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5472                                         unsigned long action, void *hcpu)
5473 {
5474         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5475         case CPU_DOWN_PREPARE:
5476                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5477                 return NOTIFY_OK;
5478         default:
5479                 return NOTIFY_DONE;
5480         }
5481 }
5482
5483 static int __init migration_init(void)
5484 {
5485         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5486         int err;
5487
5488         /* Initialize migration for the boot CPU */
5489         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5490         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5491         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5492         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5493
5494         /* Register cpu active notifiers */
5495         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5496         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5497
5498         return 0;
5499 }
5500 early_initcall(migration_init);
5501
5502 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5503
5504 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5505
5506 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5507
5508 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5509 {
5510         sched_debug_enabled = 1;
5511
5512         return 0;
5513 }
5514 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5515
5516 static inline bool sched_debug(void)
5517 {
5518         return sched_debug_enabled;
5519 }
5520
5521 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5522                                   struct cpumask *groupmask)
5523 {
5524         struct sched_group *group = sd->groups;
5525
5526         cpumask_clear(groupmask);
5527
5528         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5529
5530         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5531                 printk("does not load-balance\n");
5532                 if (sd->parent)
5533                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5534                                         " has parent");
5535                 return -1;
5536         }
5537
5538         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5539                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5540
5541         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5542                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5543                                 "CPU%d\n", cpu);
5544         }
5545         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5546                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5547                                 " CPU%d\n", cpu);
5548         }
5549
5550         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5551         do {
5552                 if (!group) {
5553                         printk("\n");
5554                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5555                         break;
5556                 }
5557
5558                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5559                         printk(KERN_CONT "\n");
5560                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5561                         break;
5562                 }
5563
5564                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5565                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5566                         printk(KERN_CONT "\n");
5567                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5568                         break;
5569                 }
5570
5571                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5572
5573                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5574                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5575                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5576                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5577                                 group->sgc->capacity);
5578                 }
5579
5580                 group = group->next;
5581         } while (group != sd->groups);
5582         printk(KERN_CONT "\n");
5583
5584         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5585                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5586
5587         if (sd->parent &&
5588             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5589                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5590                         "of domain->span\n");
5591         return 0;
5592 }
5593
5594 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5595 {
5596         int level = 0;
5597
5598         if (!sched_debug_enabled)
5599                 return;
5600
5601         if (!sd) {
5602                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5603                 return;
5604         }
5605
5606         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5607
5608         for (;;) {
5609                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5610                         break;
5611                 level++;
5612                 sd = sd->parent;
5613                 if (!sd)
5614                         break;
5615         }
5616 }
5617 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5618 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5619 static inline bool sched_debug(void)
5620 {
5621         return false;
5622 }
5623 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5624
5625 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5626 {
5627         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5628                 return 1;
5629
5630         /* Following flags need at least 2 groups */
5631         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5632                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5633                          SD_BALANCE_FORK |
5634                          SD_BALANCE_EXEC |
5635                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5636                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5637                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5638                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5639                         return 0;
5640         }
5641
5642         /* Following flags don't use groups */
5643         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5644                 return 0;
5645
5646         return 1;
5647 }
5648
5649 static int
5650 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5651 {
5652         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5653
5654         if (sd_degenerate(parent))
5655                 return 1;
5656
5657         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5658                 return 0;
5659
5660         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5661         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5662                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5663                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5664                                 SD_BALANCE_FORK |
5665                                 SD_BALANCE_EXEC |
5666                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5667                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5668                                 SD_PREFER_SIBLING |
5669                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5670                 if (nr_node_ids == 1)
5671                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5672         }
5673         if (~cflags & pflags)
5674                 return 0;
5675
5676         return 1;
5677 }
5678
5679 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5680 {
5681         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5682
5683         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5684         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5685         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5686         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5687         free_cpumask_var(rd->online);
5688         free_cpumask_var(rd->span);
5689         kfree(rd);
5690 }
5691
5692 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5693 {
5694         struct root_domain *old_rd = NULL;
5695         unsigned long flags;
5696
5697         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5698
5699         if (rq->rd) {
5700                 old_rd = rq->rd;
5701
5702                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5703                         set_rq_offline(rq);
5704
5705                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5706
5707                 /*
5708                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5709                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5710                  * in this function:
5711                  */
5712                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5713                         old_rd = NULL;
5714         }
5715
5716         atomic_inc(&rd->refcount);
5717         rq->rd = rd;
5718
5719         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5720         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5721                 set_rq_online(rq);
5722
5723         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5724
5725         if (old_rd)
5726                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5727 }
5728
5729 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5730 {
5731         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5732
5733         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5734                 goto out;
5735         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5736                 goto free_span;
5737         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5738                 goto free_online;
5739         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5740                 goto free_dlo_mask;
5741
5742         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5743         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5744                 goto free_dlo_mask;
5745
5746         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5747                 goto free_rto_mask;
5748         return 0;
5749
5750 free_rto_mask:
5751         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5752 free_dlo_mask:
5753         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5754 free_online:
5755         free_cpumask_var(rd->online);
5756 free_span:
5757         free_cpumask_var(rd->span);
5758 out:
5759         return -ENOMEM;
5760 }
5761
5762 /*
5763  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5764  * members (mimicking the global state we have today).
5765  */
5766 struct root_domain def_root_domain;
5767
5768 static void init_defrootdomain(void)
5769 {
5770         init_rootdomain(&def_root_domain);
5771
5772         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5773 }
5774
5775 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5776 {
5777         struct root_domain *rd;
5778
5779         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5780         if (!rd)
5781                 return NULL;
5782
5783         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5784                 kfree(rd);
5785                 return NULL;
5786         }
5787
5788         return rd;
5789 }
5790
5791 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5792 {
5793         struct sched_group *tmp, *first;
5794
5795         if (!sg)
5796                 return;
5797
5798         first = sg;
5799         do {
5800                 tmp = sg->next;
5801
5802                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5803                         kfree(sg->sgc);
5804
5805                 kfree(sg);
5806                 sg = tmp;
5807         } while (sg != first);
5808 }
5809
5810 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5811 {
5812         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5813
5814         /*
5815          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5816          * nuke them all.
5817          */
5818         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5819                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5820         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5821                 kfree(sd->groups->sgc);
5822                 kfree(sd->groups);
5823         }
5824         kfree(sd);
5825 }
5826
5827 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5828 {
5829         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5830 }
5831
5832 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5833 {
5834         for (; sd; sd = sd->parent)
5835                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5836 }
5837
5838 /*
5839  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5840  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5841  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5842  *
5843  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5844  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5845  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5846  */
5847 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5848 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5849 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5850 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5851 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5852 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5853
5854 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5855 {
5856         struct sched_domain *sd;
5857         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5858         int id = cpu;
5859         int size = 1;
5860
5861         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5862         if (sd) {
5863                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5864                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5865                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5866         }
5867         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5868
5869         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5870         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5871         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5872
5873         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5874         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5875
5876         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5877         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5878 }
5879
5880 /*
5881  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5882  * hold the hotplug lock.
5883  */
5884 static void
5885 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5886 {
5887         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5888         struct sched_domain *tmp;
5889
5890         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5891         for (tmp = sd; tmp; ) {
5892                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5893                 if (!parent)
5894                         break;
5895
5896                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5897                         tmp->parent = parent->parent;
5898                         if (parent->parent)
5899                                 parent->parent->child = tmp;
5900                         /*
5901                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5902                          * degenerate parent; the spans match for this
5903                          * so the property transfers.
5904                          */
5905                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5906                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5907                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5908                 } else
5909                         tmp = tmp->parent;
5910         }
5911
5912         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5913                 tmp = sd;
5914                 sd = sd->parent;
5915                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5916                 if (sd)
5917                         sd->child = NULL;
5918         }
5919
5920         sched_domain_debug(sd, cpu);
5921
5922         rq_attach_root(rq, rd);
5923         tmp = rq->sd;
5924         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5925         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5926
5927         update_top_cache_domain(cpu);
5928 }
5929
5930 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5931 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5932 {
5933         int ret;
5934
5935         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5936         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5937         if (ret) {
5938                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
5939                 return 0;
5940         }
5941         return 1;
5942 }
5943 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5944
5945 struct s_data {
5946         struct sched_domain ** __percpu sd;
5947         struct root_domain      *rd;
5948 };
5949
5950 enum s_alloc {
5951         sa_rootdomain,
5952         sa_sd,
5953         sa_sd_storage,
5954         sa_none,
5955 };
5956
5957 /*
5958  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5959  * domain traversal.
5960  *
5961  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5962  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5963  * range.
5964  *
5965  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5966  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5967  * cpu they're built on, so check that.
5968  *
5969  */
5970 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5971 {
5972         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5973         struct sd_data *sdd = sd->private;
5974         struct sched_domain *sibling;
5975         int i;
5976
5977         for_each_cpu(i, span) {
5978                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5979                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5980                         continue;
5981
5982                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5983         }
5984 }
5985
5986 /*
5987  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5988  * of this group that's also in the iteration mask.
5989  */
5990 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5991 {
5992         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5993 }
5994
5995 static int
5996 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5997 {
5998         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5999         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6000         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6001         struct sd_data *sdd = sd->private;
6002         struct sched_domain *sibling;
6003         int i;
6004
6005         cpumask_clear(covered);
6006
6007         for_each_cpu(i, span) {
6008                 struct cpumask *sg_span;
6009
6010                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6011                         continue;
6012
6013                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6014
6015                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6016                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6017                         continue;
6018
6019                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6020                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6021
6022                 if (!sg)
6023                         goto fail;
6024
6025                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6026                 if (sibling->child)
6027                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6028                 else
6029                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6030
6031                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6032
6033                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6034                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6035                         build_group_mask(sd, sg);
6036
6037                 /*
6038                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6039                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6040                  * die on a /0 trap.
6041                  */
6042                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6043
6044                 /*
6045                  * Make sure the first group of this domain contains the
6046                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6047                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6048                  */
6049                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6050                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6051                         groups = sg;
6052
6053                 if (!first)
6054                         first = sg;
6055                 if (last)
6056                         last->next = sg;
6057                 last = sg;
6058                 last->next = first;
6059         }
6060         sd->groups = groups;
6061
6062         return 0;
6063
6064 fail:
6065         free_sched_groups(first, 0);
6066
6067         return -ENOMEM;
6068 }
6069
6070 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6071 {
6072         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6073         struct sched_domain *child = sd->child;
6074
6075         if (child)
6076                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6077
6078         if (sg) {
6079                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6080                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6081                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6082         }
6083
6084         return cpu;
6085 }
6086
6087 /*
6088  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6089  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6090  * and ->cpu_capacity to 0.
6091  *
6092  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6093  */
6094 static int
6095 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6096 {
6097         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6098         struct sd_data *sdd = sd->private;
6099         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6100         struct cpumask *covered;
6101         int i;
6102
6103         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6104         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6105
6106         if (cpu != cpumask_first(span))
6107                 return 0;
6108
6109         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6110         covered = sched_domains_tmpmask;
6111
6112         cpumask_clear(covered);
6113
6114         for_each_cpu(i, span) {
6115                 struct sched_group *sg;
6116                 int group, j;
6117
6118                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6119                         continue;
6120
6121                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6122                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6123
6124                 for_each_cpu(j, span) {
6125                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6126                                 continue;
6127
6128                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6129                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6130                 }
6131
6132                 if (!first)
6133                         first = sg;
6134                 if (last)
6135                         last->next = sg;
6136                 last = sg;
6137         }
6138         last->next = first;
6139
6140         return 0;
6141 }
6142
6143 /*
6144  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6145  *
6146  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6147  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6148  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6149  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6150  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6151  * group having less cpu_capacity.
6152  */
6153 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6154 {
6155         struct sched_group *sg = sd->groups;
6156
6157         WARN_ON(!sg);
6158
6159         do {
6160                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6161                 sg = sg->next;
6162         } while (sg != sd->groups);
6163
6164         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6165                 return;
6166
6167         update_group_capacity(sd, cpu);
6168         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6169 }
6170
6171 /*
6172  * Initializers for schedule domains
6173  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6174  */
6175
6176 static int default_relax_domain_level = -1;
6177 int sched_domain_level_max;
6178
6179 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6180 {
6181         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6182                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6183
6184         return 1;
6185 }
6186 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6187
6188 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6189                                  struct sched_domain_attr *attr)
6190 {
6191         int request;
6192
6193         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6194                 if (default_relax_domain_level < 0)
6195                         return;
6196                 else
6197                         request = default_relax_domain_level;
6198         } else
6199                 request = attr->relax_domain_level;
6200         if (request < sd->level) {
6201                 /* turn off idle balance on this domain */
6202                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6203         } else {
6204                 /* turn on idle balance on this domain */
6205                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6206         }
6207 }
6208
6209 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6210 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6211
6212 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6213                                  const struct cpumask *cpu_map)
6214 {
6215         switch (what) {
6216         case sa_rootdomain:
6217                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6218                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6219         case sa_sd:
6220                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6221         case sa_sd_storage:
6222                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6223         case sa_none:
6224                 break;
6225         }
6226 }
6227
6228 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6229                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6230 {
6231         memset(d, 0, sizeof(*d));
6232
6233         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6234                 return sa_sd_storage;
6235         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6236         if (!d->sd)
6237                 return sa_sd_storage;
6238         d->rd = alloc_rootdomain();
6239         if (!d->rd)
6240                 return sa_sd;
6241         return sa_rootdomain;
6242 }
6243
6244 /*
6245  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6246  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6247  * will not free the data we're using.
6248  */
6249 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6250 {
6251         struct sd_data *sdd = sd->private;
6252
6253         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6254         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6255
6256         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6257                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6258
6259         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6260                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6261 }
6262
6263 #ifdef CONFIG_NUMA
6264 static int sched_domains_numa_levels;
6265 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6266 static int *sched_domains_numa_distance;
6267 int sched_max_numa_distance;
6268 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6269 static int sched_domains_curr_level;
6270 #endif
6271
6272 /*
6273  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6274  *
6275  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6276  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6277  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6278  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6279  *
6280  * Odd one out:
6281  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6282  */
6283 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6284         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6285          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6286          SD_NUMA |                      \
6287          SD_ASYM_PACKING |              \
6288          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6289
6290 static struct sched_domain *
6291 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6292 {
6293         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6294         int sd_weight, sd_flags = 0;
6295
6296 #ifdef CONFIG_NUMA
6297         /*
6298          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6299          */
6300         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6301 #endif
6302
6303         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6304
6305         if (tl->sd_flags)
6306                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6307         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6308                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6309                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6310
6311         *sd = (struct sched_domain){
6312                 .min_interval           = sd_weight,
6313                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6314                 .busy_factor            = 32,
6315                 .imbalance_pct          = 125,
6316
6317                 .cache_nice_tries       = 0,
6318                 .busy_idx               = 0,
6319                 .idle_idx               = 0,
6320                 .newidle_idx            = 0,
6321                 .wake_idx               = 0,
6322                 .forkexec_idx           = 0,
6323
6324                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6325                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6326                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6327                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6328                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6329                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6330                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6331                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6332                                         | 0*SD_SERIALIZE
6333                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6334                                         | 0*SD_NUMA
6335                                         | sd_flags
6336                                         ,
6337
6338                 .last_balance           = jiffies,
6339                 .balance_interval       = sd_weight,
6340                 .smt_gain               = 0,
6341                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6342                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6343 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6344                 .name                   = tl->name,
6345 #endif
6346         };
6347
6348         /*
6349          * Convert topological properties into behaviour.
6350          */
6351
6352         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6353                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6354                 sd->imbalance_pct = 110;
6355                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6356
6357         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6358                 sd->imbalance_pct = 117;
6359                 sd->cache_nice_tries = 1;
6360                 sd->busy_idx = 2;
6361
6362 #ifdef CONFIG_NUMA
6363         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6364                 sd->cache_nice_tries = 2;
6365                 sd->busy_idx = 3;
6366                 sd->idle_idx = 2;
6367
6368                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6369                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6370                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6371                                        SD_BALANCE_FORK |
6372                                        SD_WAKE_AFFINE);
6373                 }
6374
6375 #endif
6376         } else {
6377                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6378                 sd->cache_nice_tries = 1;
6379                 sd->busy_idx = 2;
6380                 sd->idle_idx = 1;
6381         }
6382
6383         sd->private = &tl->data;
6384
6385         return sd;
6386 }
6387
6388 /*
6389  * Topology list, bottom-up.
6390  */
6391 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6392 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6393         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6394 #endif
6395 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6396         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6397 #endif
6398         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6399         { NULL, },
6400 };
6401
6402 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6403         default_topology;
6404
6405 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6406         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6407
6408 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6409 {
6410         sched_domain_topology = tl;
6411 }
6412
6413 #ifdef CONFIG_NUMA
6414
6415 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6416 {
6417         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6418 }
6419
6420 static void sched_numa_warn(const char *str)
6421 {
6422         static int done = false;
6423         int i,j;
6424
6425         if (done)
6426                 return;
6427
6428         done = true;
6429
6430         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6431
6432         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6433                 printk(KERN_WARNING "  ");
6434                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6435                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6436                 printk(KERN_CONT "\n");
6437         }
6438         printk(KERN_WARNING "\n");
6439 }
6440
6441 bool find_numa_distance(int distance)
6442 {
6443         int i;
6444
6445         if (distance == node_distance(0, 0))
6446                 return true;
6447
6448         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6449                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6450                         return true;
6451         }
6452
6453         return false;
6454 }
6455
6456 /*
6457  * A system can have three types of NUMA topology:
6458  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6459  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6460  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6461  *
6462  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6463  * topology lies in whether communication between not directly
6464  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6465  * could run), or through backplane controllers. This affects
6466  * placement of programs.
6467  *
6468  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6469  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6470  *   is directly connected.
6471  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6472  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6473  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6474  */
6475 static void init_numa_topology_type(void)
6476 {
6477         int a, b, c, n;
6478
6479         n = sched_max_numa_distance;
6480
6481         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6482                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6483                 return;
6484         }
6485
6486         for_each_online_node(a) {
6487                 for_each_online_node(b) {
6488                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6489                         if (node_distance(a, b) < n)
6490                                 continue;
6491
6492                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6493                         for_each_online_node(c) {
6494                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6495                                     node_distance(b, c) < n) {
6496                                         sched_numa_topology_type =
6497                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6498                                         return;
6499                                 }
6500                         }
6501
6502                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6503                         return;
6504                 }
6505         }
6506 }
6507
6508 static void sched_init_numa(void)
6509 {
6510         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6511         struct sched_domain_topology_level *tl;
6512         int level = 0;
6513         int i, j, k;
6514
6515         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6516         if (!sched_domains_numa_distance)
6517                 return;
6518
6519         /*
6520          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6521          * unique distances in the node_distance() table.
6522          *
6523          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6524          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6525          */
6526         next_distance = curr_distance;
6527         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6528                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6529                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6530                                 int distance = node_distance(i, k);
6531
6532                                 if (distance > curr_distance &&
6533                                     (distance < next_distance ||
6534                                      next_distance == curr_distance))
6535                                         next_distance = distance;
6536
6537                                 /*
6538                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6539                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6540                                  * equally connected to A.
6541                                  */
6542                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6543                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6544
6545                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6546                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6547                         }
6548                         if (next_distance != curr_distance) {
6549                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6550                                 sched_domains_numa_levels = level;
6551                                 curr_distance = next_distance;
6552                         } else break;
6553                 }
6554
6555                 /*
6556                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6557                  */
6558                 if (!sched_debug())
6559                         break;
6560         }
6561
6562         if (!level)
6563                 return;
6564
6565         /*
6566          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6567          * identity distance node_distance(i,i).
6568          *
6569          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6570          * numbers.
6571          */
6572
6573         /*
6574          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6575          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6576          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6577          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6578          * in other functions.
6579          *
6580          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6581          */
6582         sched_domains_numa_levels = 0;
6583
6584         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6585         if (!sched_domains_numa_masks)
6586                 return;
6587
6588         /*
6589          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6590          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6591          */
6592         for (i = 0; i < level; i++) {
6593                 sched_domains_numa_masks[i] =
6594                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6595                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6596                         return;
6597
6598                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6599                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6600                         if (!mask)
6601                                 return;
6602
6603                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6604
6605                         for_each_node(k) {
6606                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6607                                         continue;
6608
6609                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6610                         }
6611                 }
6612         }
6613
6614         /* Compute default topology size */
6615         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6616
6617         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6618                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6619         if (!tl)
6620                 return;
6621
6622         /*
6623          * Copy the default topology bits..
6624          */
6625         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6626                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6627
6628         /*
6629          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6630          */
6631         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6632                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6633                         .mask = sd_numa_mask,
6634                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6635                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6636                         .numa_level = j,
6637                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6638                 };
6639         }
6640
6641         sched_domain_topology = tl;
6642
6643         sched_domains_numa_levels = level;
6644         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6645
6646         init_numa_topology_type();
6647 }
6648
6649 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6650 {
6651         int i, j;
6652         int node = cpu_to_node(cpu);
6653
6654         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6655                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6656                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6657                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6658                 }
6659         }
6660 }
6661
6662 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6663 {
6664         int i, j;
6665         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6666                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6667                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6668         }
6669 }
6670
6671 /*
6672  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6673  * are onlined.
6674  */
6675 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6676                                            unsigned long action,
6677                                            void *hcpu)
6678 {
6679         int cpu = (long)hcpu;
6680
6681         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6682         case CPU_ONLINE:
6683                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6684                 break;
6685
6686         case CPU_DEAD:
6687                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6688                 break;
6689
6690         default:
6691                 return NOTIFY_DONE;
6692         }
6693
6694         return NOTIFY_OK;
6695 }
6696 #else
6697 static inline void sched_init_numa(void)
6698 {
6699 }
6700
6701 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6702                                            unsigned long action,
6703                                            void *hcpu)
6704 {
6705         return 0;
6706 }
6707 #endif /* CONFIG_NUMA */
6708
6709 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6710 {
6711         struct sched_domain_topology_level *tl;
6712         int j;
6713
6714         for_each_sd_topology(tl) {
6715                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6716
6717                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6718                 if (!sdd->sd)
6719                         return -ENOMEM;
6720
6721                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6722                 if (!sdd->sg)
6723                         return -ENOMEM;
6724
6725                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6726                 if (!sdd->sgc)
6727                         return -ENOMEM;
6728
6729                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6730                         struct sched_domain *sd;
6731                         struct sched_group *sg;
6732                         struct sched_group_capacity *sgc;
6733
6734                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6735                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6736                         if (!sd)
6737                                 return -ENOMEM;
6738
6739                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6740
6741                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6742                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6743                         if (!sg)
6744                                 return -ENOMEM;
6745
6746                         sg->next = sg;
6747
6748                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6749
6750                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6751                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6752                         if (!sgc)
6753                                 return -ENOMEM;
6754
6755                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6756                 }
6757         }
6758
6759         return 0;
6760 }
6761
6762 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6763 {
6764         struct sched_domain_topology_level *tl;
6765         int j;
6766
6767         for_each_sd_topology(tl) {
6768                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6769
6770                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6771                         struct sched_domain *sd;
6772
6773                         if (sdd->sd) {
6774                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6775                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6776                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6777                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6778                         }
6779
6780                         if (sdd->sg)
6781                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6782                         if (sdd->sgc)
6783                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6784                 }
6785                 free_percpu(sdd->sd);
6786                 sdd->sd = NULL;
6787                 free_percpu(sdd->sg);
6788                 sdd->sg = NULL;
6789                 free_percpu(sdd->sgc);
6790                 sdd->sgc = NULL;
6791         }
6792 }
6793
6794 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6795                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6796                 struct sched_domain *child, int cpu)
6797 {
6798         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6799         if (!sd)
6800                 return child;
6801
6802         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6803         if (child) {
6804                 sd->level = child->level + 1;
6805                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6806                 child->parent = sd;
6807                 sd->child = child;
6808
6809                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6810                                     sched_domain_span(sd))) {
6811                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6812 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6813                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6814                                         child->name, sd->name);
6815 #endif
6816                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6817                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6818                                    sched_domain_span(sd),
6819                                    sched_domain_span(child));
6820                 }
6821
6822         }
6823         set_domain_attribute(sd, attr);
6824
6825         return sd;
6826 }
6827
6828 /*
6829  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6830  * to the individual cpus
6831  */
6832 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6833                                struct sched_domain_attr *attr)
6834 {
6835         enum s_alloc alloc_state;
6836         struct sched_domain *sd;
6837         struct s_data d;
6838         int i, ret = -ENOMEM;
6839
6840         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6841         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6842                 goto error;
6843
6844         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6845         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6846                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6847
6848                 sd = NULL;
6849                 for_each_sd_topology(tl) {
6850                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6851                         if (tl == sched_domain_topology)
6852                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6853                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6854                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6855                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6856                                 break;
6857                 }
6858         }
6859
6860         /* Build the groups for the domains */
6861         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6862                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6863                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6864                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6865                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6866                                         goto error;
6867                         } else {
6868                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6869                                         goto error;
6870                         }
6871                 }
6872         }
6873
6874         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6875         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6876                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6877                         continue;
6878
6879                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6880                         claim_allocations(i, sd);
6881                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6882                 }
6883         }
6884
6885         /* Attach the domains */
6886         rcu_read_lock();
6887         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6888                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6889                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6890         }
6891         rcu_read_unlock();
6892
6893         ret = 0;
6894 error:
6895         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6896         return ret;
6897 }
6898
6899 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6900 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6901 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6902                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6903
6904 /*
6905  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6906  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6907  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6908  */
6909 static cpumask_var_t fallback_doms;
6910
6911 /*
6912  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6913  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6914  * or 0 if it stayed the same.
6915  */
6916 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6917 {
6918         return 0;
6919 }
6920
6921 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6922 {
6923         int i;
6924         cpumask_var_t *doms;
6925
6926         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6927         if (!doms)
6928                 return NULL;
6929         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6930                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6931                         free_sched_domains(doms, i);
6932                         return NULL;
6933                 }
6934         }
6935         return doms;
6936 }
6937
6938 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6939 {
6940         unsigned int i;
6941         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6942                 free_cpumask_var(doms[i]);
6943         kfree(doms);
6944 }
6945
6946 /*
6947  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6948  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6949  * exclude other special cases in the future.
6950  */
6951 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6952 {
6953         int err;
6954
6955         arch_update_cpu_topology();
6956         ndoms_cur = 1;
6957         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6958         if (!doms_cur)
6959                 doms_cur = &fallback_doms;
6960         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6961         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6962         register_sched_domain_sysctl();
6963
6964         return err;
6965 }
6966
6967 /*
6968  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6969  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6970  */
6971 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6972 {
6973         int i;
6974
6975         rcu_read_lock();
6976         for_each_cpu(i, cpu_map)
6977                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6978         rcu_read_unlock();
6979 }
6980
6981 /* handle null as "default" */
6982 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6983                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6984 {
6985         struct sched_domain_attr tmp;
6986
6987         /* fast path */
6988         if (!new && !cur)
6989                 return 1;
6990
6991         tmp = SD_ATTR_INIT;
6992         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6993                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6994                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6995 }
6996
6997 /*
6998  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6999  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7000  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7001  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7002  *
7003  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7004  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7005  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7006  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7007  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7008  * it as it is.
7009  *
7010  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7011  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7012  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7013  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7014  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7015  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7016  *
7017  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7018  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7019  * and it will not create the default domain.
7020  *
7021  * Call with hotplug lock held
7022  */
7023 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7024                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7025 {
7026         int i, j, n;
7027         int new_topology;
7028
7029         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7030
7031         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7032         unregister_sched_domain_sysctl();
7033
7034         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7035         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7036
7037         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7038
7039         /* Destroy deleted domains */
7040         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7041                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7042                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7043                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7044                                 goto match1;
7045                 }
7046                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7047                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7048 match1:
7049                 ;
7050         }
7051
7052         n = ndoms_cur;
7053         if (doms_new == NULL) {
7054                 n = 0;
7055                 doms_new = &fallback_doms;
7056                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7057                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7058         }
7059
7060         /* Build new domains */
7061         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7062                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7063                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7064                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7065                                 goto match2;
7066                 }
7067                 /* no match - add a new doms_new */
7068                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7069 match2:
7070                 ;
7071         }
7072
7073         /* Remember the new sched domains */
7074         if (doms_cur != &fallback_doms)
7075                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7076         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7077         doms_cur = doms_new;
7078         dattr_cur = dattr_new;
7079         ndoms_cur = ndoms_new;
7080
7081         register_sched_domain_sysctl();
7082
7083         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7084 }
7085
7086 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7087
7088 /*
7089  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7090  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7091  * around partition_sched_domains().
7092  *
7093  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7094  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7095  */
7096 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7097                              void *hcpu)
7098 {
7099         switch (action) {
7100         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7101         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7102
7103                 /*
7104                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7105                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7106                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7107                  * domain, ignoring cpusets.
7108                  */
7109                 num_cpus_frozen--;
7110                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7111                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7112                         break;
7113                 }
7114
7115                 /*
7116                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7117                  * restore the original sched domains by considering the
7118                  * cpuset configurations.
7119                  */
7120
7121         case CPU_ONLINE:
7122                 cpuset_update_active_cpus(true);
7123                 break;
7124         default:
7125                 return NOTIFY_DONE;
7126         }
7127         return NOTIFY_OK;
7128 }
7129
7130 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7131                                void *hcpu)
7132 {
7133         unsigned long flags;
7134         long cpu = (long)hcpu;
7135         struct dl_bw *dl_b;
7136         bool overflow;
7137         int cpus;
7138
7139         switch (action) {
7140         case CPU_DOWN_PREPARE:
7141                 rcu_read_lock_sched();
7142                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7143
7144                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7145                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7146                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7147                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7148
7149                 rcu_read_unlock_sched();
7150
7151                 if (overflow)
7152                         return notifier_from_errno(-EBUSY);
7153                 cpuset_update_active_cpus(false);
7154                 break;
7155         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7156                 num_cpus_frozen++;
7157                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7158                 break;
7159         default:
7160                 return NOTIFY_DONE;
7161         }
7162         return NOTIFY_OK;
7163 }
7164
7165 void __init sched_init_smp(void)
7166 {
7167         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7168
7169         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7170         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7171
7172         sched_init_numa();
7173
7174         /*
7175          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7176          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7177          * happen.
7178          */
7179         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7180         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7181         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7182         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7183                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7184         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7185
7186         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
7187         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7188         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7189
7190         init_hrtick();
7191
7192         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7193         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7194                 BUG();
7195         sched_init_granularity();
7196         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7197
7198         init_sched_rt_class();
7199         init_sched_dl_class();
7200 }
7201 #else
7202 void __init sched_init_smp(void)
7203 {
7204         sched_init_granularity();
7205 }
7206 #endif /* CONFIG_SMP */
7207
7208 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7209 {
7210         return in_lock_functions(addr) ||
7211                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7212                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7213 }
7214
7215 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7216 /*
7217  * Default task group.
7218  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7219  */
7220 struct task_group root_task_group;
7221 LIST_HEAD(task_groups);
7222
7223 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7224 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7225 #endif
7226
7227 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7228
7229 void __init sched_init(void)
7230 {
7231         int i, j;
7232         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7233
7234 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7235         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7236 #endif
7237 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7238         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7239 #endif
7240         if (alloc_size) {
7241                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7242
7243 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7244                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7245                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7246
7247                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7248                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7249
7250 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7251 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7252                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7253                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7254
7255                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7256                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7257
7258 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7259         }
7260 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7261         for_each_possible_cpu(i) {
7262                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7263                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7264         }
7265 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7266
7267         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7268                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7269         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7270                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7271
7272 #ifdef CONFIG_SMP
7273         init_defrootdomain();
7274 #endif
7275
7276 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7277         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7278                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7279 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7280
7281 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7282         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7283
7284         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7285         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7286         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7287         autogroup_init(&init_task);
7288 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7289
7290         for_each_possible_cpu(i) {
7291                 struct rq *rq;
7292
7293                 rq = cpu_rq(i);
7294                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7295                 rq->nr_running = 0;
7296                 rq->calc_load_active = 0;
7297                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7298                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7299                 init_rt_rq(&rq->rt);
7300                 init_dl_rq(&rq->dl);
7301 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7302                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7303                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7304                 /*
7305                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7306                  *
7307                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7308                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7309                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7310                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7311                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7312                  * (se->load.weight).
7313                  *
7314                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7315                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7316                  * then A0's share of the cpu resource is:
7317                  *
7318                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7319                  *
7320                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7321                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7322                  */
7323                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7324                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7325 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7326
7327                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7328 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7329                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7330 #endif
7331
7332                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7333                         rq->cpu_load[j] = 0;
7334
7335                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7336
7337 #ifdef CONFIG_SMP
7338                 rq->sd = NULL;
7339                 rq->rd = NULL;
7340                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7341                 rq->balance_callback = NULL;
7342                 rq->active_balance = 0;
7343                 rq->next_balance = jiffies;
7344                 rq->push_cpu = 0;
7345                 rq->cpu = i;
7346                 rq->online = 0;
7347                 rq->idle_stamp = 0;
7348                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7349                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7350
7351                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7352
7353                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7354 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7355                 rq->nohz_flags = 0;
7356 #endif
7357 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7358                 rq->last_sched_tick = 0;
7359 #endif
7360 #endif
7361                 init_rq_hrtick(rq);
7362                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7363         }
7364
7365         set_load_weight(&init_task);
7366
7367 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7368         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7369 #endif
7370
7371         /*
7372          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7373          */
7374         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7375         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7376
7377         /*
7378          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7379          */
7380         current->sched_class = &fair_sched_class;
7381
7382         /*
7383          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7384          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7385          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7386          * when this runqueue becomes "idle".
7387          */
7388         init_idle(current, smp_processor_id());
7389
7390         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7391
7392 #ifdef CONFIG_SMP
7393         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7394         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7395         if (cpu_isolated_map == NULL)
7396                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7397         idle_thread_set_boot_cpu();
7398         set_cpu_rq_start_time();
7399 #endif
7400         init_sched_fair_class();
7401
7402         scheduler_running = 1;
7403 }
7404
7405 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7406 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7407 {
7408         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7409
7410         return (nested == preempt_offset);
7411 }
7412
7413 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7414 {
7415         /*
7416          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7417          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7418          * otherwise we will destroy state.
7419          */
7420         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7421                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7422                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7423                         current->state,
7424                         (void *)current->task_state_change,
7425                         (void *)current->task_state_change);
7426
7427         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7428 }
7429 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7430
7431 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7432 {
7433         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7434
7435         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7436         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7437              !is_idle_task(current)) ||
7438             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7439                 return;
7440         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7441                 return;
7442         prev_jiffy = jiffies;
7443
7444         printk(KERN_ERR
7445                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7446                         file, line);
7447         printk(KERN_ERR
7448                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7449                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7450                         current->pid, current->comm);
7451
7452         if (task_stack_end_corrupted(current))
7453                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7454
7455         debug_show_held_locks(current);
7456         if (irqs_disabled())
7457                 print_irqtrace_events(current);
7458 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7459         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7460                 pr_err("Preemption disabled at:");
7461                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7462                 pr_cont("\n");
7463         }
7464 #endif
7465         dump_stack();
7466 }
7467 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7468 #endif
7469
7470 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7471 void normalize_rt_tasks(void)
7472 {
7473         struct task_struct *g, *p;
7474         struct sched_attr attr = {
7475                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7476         };
7477
7478         read_lock(&tasklist_lock);
7479         for_each_process_thread(g, p) {
7480                 /*
7481                  * Only normalize user tasks:
7482                  */
7483                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7484                         continue;
7485
7486                 p->se.exec_start                = 0;
7487 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7488                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7489                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7490                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7491 #endif
7492
7493                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7494                         /*
7495                          * Renice negative nice level userspace
7496                          * tasks back to 0:
7497                          */
7498                         if (task_nice(p) < 0)
7499                                 set_user_nice(p, 0);
7500                         continue;
7501                 }
7502
7503                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7504         }
7505         read_unlock(&tasklist_lock);
7506 }
7507
7508 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7509
7510 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7511 /*
7512  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7513  *
7514  * They can only be called when the whole system has been
7515  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7516  * activity can take place. Using them for anything else would
7517  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7518  * under any other configuration.
7519  */
7520
7521 /**
7522  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7523  * @cpu: the processor in question.
7524  *
7525  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7526  *
7527  * Return: The current task for @cpu.
7528  */
7529 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7530 {
7531         return cpu_curr(cpu);
7532 }
7533
7534 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7535
7536 #ifdef CONFIG_IA64
7537 /**
7538  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7539  * @cpu: the processor in question.
7540  * @p: the task pointer to set.
7541  *
7542  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7543  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7544  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7545  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7546  * and caller must save the original value of the current task (see
7547  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7548  * re-starting the system.
7549  *
7550  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7551  */
7552 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7553 {
7554         cpu_curr(cpu) = p;
7555 }
7556
7557 #endif
7558
7559 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7560 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7561 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7562
7563 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7564 {
7565         free_fair_sched_group(tg);
7566         free_rt_sched_group(tg);
7567         autogroup_free(tg);
7568         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7569 }
7570
7571 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7572 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7573 {
7574         struct task_group *tg;
7575
7576         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7577         if (!tg)
7578                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7579
7580         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7581                 goto err;
7582
7583         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7584                 goto err;
7585
7586         return tg;
7587
7588 err:
7589         sched_free_group(tg);
7590         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7591 }
7592
7593 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7594 {
7595         unsigned long flags;
7596
7597         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7598         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7599
7600         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7601
7602         tg->parent = parent;
7603         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7604         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7605         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7606 }
7607
7608 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7609 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7610 {
7611         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7612         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7613 }
7614
7615 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7616 {
7617         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7618         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7619 }
7620
7621 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7622 {
7623         unsigned long flags;
7624
7625         /* end participation in shares distribution */
7626         unregister_fair_sched_group(tg);
7627
7628         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7629         list_del_rcu(&tg->list);
7630         list_del_rcu(&tg->siblings);
7631         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7632 }
7633
7634 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7635  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7636  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7637  *      reflect its new group.
7638  */
7639 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7640 {
7641         struct task_group *tg;
7642         int queued, running;
7643         unsigned long flags;
7644         struct rq *rq;
7645
7646         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7647
7648         running = task_current(rq, tsk);
7649         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7650
7651         if (queued)
7652                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
7653         if (unlikely(running))
7654                 put_prev_task(rq, tsk);
7655
7656         /*
7657          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7658          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7659          * to prevent lockdep warnings.
7660          */
7661         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7662                           struct task_group, css);
7663         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7664         tsk->sched_task_group = tg;
7665
7666 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7667         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7668                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk);
7669         else
7670 #endif
7671                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7672
7673         if (unlikely(running))
7674                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7675         if (queued)
7676                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
7677
7678         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7679 }
7680 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7681
7682 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7683 /*
7684  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7685  */
7686 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7687
7688 /* Must be called with tasklist_lock held */
7689 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7690 {
7691         struct task_struct *g, *p;
7692
7693         /*
7694          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7695          */
7696         if (task_group_is_autogroup(tg))
7697                 return 0;
7698
7699         for_each_process_thread(g, p) {
7700                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7701                         return 1;
7702         }
7703
7704         return 0;
7705 }
7706
7707 struct rt_schedulable_data {
7708         struct task_group *tg;
7709         u64 rt_period;
7710         u64 rt_runtime;
7711 };
7712
7713 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7714 {
7715         struct rt_schedulable_data *d = data;
7716         struct task_group *child;
7717         unsigned long total, sum = 0;
7718         u64 period, runtime;
7719
7720         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7721         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7722
7723         if (tg == d->tg) {
7724                 period = d->rt_period;
7725                 runtime = d->rt_runtime;
7726         }
7727
7728         /*
7729          * Cannot have more runtime than the period.
7730          */
7731         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7732                 return -EINVAL;
7733
7734         /*
7735          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7736          */
7737         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7738                 return -EBUSY;
7739
7740         total = to_ratio(period, runtime);
7741
7742         /*
7743          * Nobody can have more than the global setting allows.
7744          */
7745         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7746                 return -EINVAL;
7747
7748         /*
7749          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7750          */
7751         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7752                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7753                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7754
7755                 if (child == d->tg) {
7756                         period = d->rt_period;
7757                         runtime = d->rt_runtime;
7758                 }
7759
7760                 sum += to_ratio(period, runtime);
7761         }
7762
7763         if (sum > total)
7764                 return -EINVAL;
7765
7766         return 0;
7767 }
7768
7769 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7770 {
7771         int ret;
7772
7773         struct rt_schedulable_data data = {
7774                 .tg = tg,
7775                 .rt_period = period,
7776                 .rt_runtime = runtime,
7777         };
7778
7779         rcu_read_lock();
7780         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7781         rcu_read_unlock();
7782
7783         return ret;
7784 }
7785
7786 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7787                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7788 {
7789         int i, err = 0;
7790
7791         /*
7792          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7793          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7794          */
7795         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7796                 return -EINVAL;
7797
7798         /* No period doesn't make any sense. */
7799         if (rt_period == 0)
7800                 return -EINVAL;
7801
7802         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7803         read_lock(&tasklist_lock);
7804         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7805         if (err)
7806                 goto unlock;
7807
7808         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7809         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7810         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7811
7812         for_each_possible_cpu(i) {
7813                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7814
7815                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7816                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7817                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7818         }
7819         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7820 unlock:
7821         read_unlock(&tasklist_lock);
7822         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7823
7824         return err;
7825 }
7826
7827 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7828 {
7829         u64 rt_runtime, rt_period;
7830
7831         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7832         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7833         if (rt_runtime_us < 0)
7834                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7835
7836         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7837 }
7838
7839 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7840 {
7841         u64 rt_runtime_us;
7842
7843         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7844                 return -1;
7845
7846         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7847         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7848         return rt_runtime_us;
7849 }
7850
7851 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
7852 {
7853         u64 rt_runtime, rt_period;
7854
7855         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7856         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7857
7858         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7859 }
7860
7861 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7862 {
7863         u64 rt_period_us;
7864
7865         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7866         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7867         return rt_period_us;
7868 }
7869 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7870
7871 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7872 static int sched_rt_global_constraints(void)
7873 {
7874         int ret = 0;
7875
7876         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7877         read_lock(&tasklist_lock);
7878         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7879         read_unlock(&tasklist_lock);
7880         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7881
7882         return ret;
7883 }
7884
7885 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7886 {
7887         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7888         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7889                 return 0;
7890
7891         return 1;
7892 }
7893
7894 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7895 static int sched_rt_global_constraints(void)
7896 {
7897         unsigned long flags;
7898         int i, ret = 0;
7899
7900         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7901         for_each_possible_cpu(i) {
7902                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7903
7904                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7905                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7906                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7907         }
7908         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7909
7910         return ret;
7911 }
7912 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7913
7914 static int sched_dl_global_validate(void)
7915 {
7916         u64 runtime = global_rt_runtime();
7917         u64 period = global_rt_period();
7918         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7919         struct dl_bw *dl_b;
7920         int cpu, ret = 0;
7921         unsigned long flags;
7922
7923         /*
7924          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7925          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7926          * any of the root_domains.
7927          *
7928          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7929          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7930          * solutions is welcome!
7931          */
7932         for_each_possible_cpu(cpu) {
7933                 rcu_read_lock_sched();
7934                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7935
7936                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7937                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7938                         ret = -EBUSY;
7939                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7940
7941                 rcu_read_unlock_sched();
7942
7943                 if (ret)
7944                         break;
7945         }
7946
7947         return ret;
7948 }
7949
7950 static void sched_dl_do_global(void)
7951 {
7952         u64 new_bw = -1;
7953         struct dl_bw *dl_b;
7954         int cpu;
7955         unsigned long flags;
7956
7957         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7958         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7959
7960         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7961                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7962
7963         /*
7964          * FIXME: As above...
7965          */
7966         for_each_possible_cpu(cpu) {
7967                 rcu_read_lock_sched();
7968                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7969
7970                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7971                 dl_b->bw = new_bw;
7972                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7973
7974                 rcu_read_unlock_sched();
7975         }
7976 }
7977
7978 static int sched_rt_global_validate(void)
7979 {
7980         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7981                 return -EINVAL;
7982
7983         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7984                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7985                 return -EINVAL;
7986
7987         return 0;
7988 }
7989
7990 static void sched_rt_do_global(void)
7991 {
7992         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7993         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7994 }
7995
7996 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7997                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7998                 loff_t *ppos)
7999 {
8000         int old_period, old_runtime;
8001         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8002         int ret;
8003
8004         mutex_lock(&mutex);
8005         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8006         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8007
8008         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8009
8010         if (!ret && write) {
8011                 ret = sched_rt_global_validate();
8012                 if (ret)
8013                         goto undo;
8014
8015                 ret = sched_dl_global_validate();
8016                 if (ret)
8017                         goto undo;
8018
8019                 ret = sched_rt_global_constraints();
8020                 if (ret)
8021                         goto undo;
8022
8023                 sched_rt_do_global();
8024                 sched_dl_do_global();
8025         }
8026         if (0) {
8027 undo:
8028                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8029                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8030         }
8031         mutex_unlock(&mutex);
8032
8033         return ret;
8034 }
8035
8036 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8037                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8038                 loff_t *ppos)
8039 {
8040         int ret;
8041         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8042
8043         mutex_lock(&mutex);
8044         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8045         /* make sure that internally we keep jiffies */
8046         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8047         if (!ret && write) {
8048                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8049                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8050         }
8051         mutex_unlock(&mutex);
8052         return ret;
8053 }
8054
8055 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8056
8057 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8058 {
8059         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8060 }
8061
8062 static struct cgroup_subsys_state *
8063 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8064 {
8065         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8066         struct task_group *tg;
8067
8068         if (!parent) {
8069                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8070                 return &root_task_group.css;
8071         }
8072
8073         tg = sched_create_group(parent);
8074         if (IS_ERR(tg))
8075                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8076
8077         sched_online_group(tg, parent);
8078
8079         return &tg->css;
8080 }
8081
8082 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8083 {
8084         struct task_group *tg = css_tg(css);
8085
8086         sched_offline_group(tg);
8087 }
8088
8089 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8090 {
8091         struct task_group *tg = css_tg(css);
8092
8093         /*
8094          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8095          */
8096         sched_free_group(tg);
8097 }
8098
8099 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8100 {
8101         sched_move_task(task);
8102 }
8103
8104 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8105 {
8106         struct task_struct *task;
8107         struct cgroup_subsys_state *css;
8108
8109         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8110 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8111                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8112                         return -EINVAL;
8113 #else
8114                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8115                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8116                         return -EINVAL;
8117 #endif
8118         }
8119         return 0;
8120 }
8121
8122 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8123 {
8124         struct task_struct *task;
8125         struct cgroup_subsys_state *css;
8126
8127         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8128                 sched_move_task(task);
8129 }
8130
8131 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8132 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8133                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8134 {
8135         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8136 }
8137
8138 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8139                                struct cftype *cft)
8140 {
8141         struct task_group *tg = css_tg(css);
8142
8143         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8144 }
8145
8146 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8147 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8148
8149 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8150 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8151
8152 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8153
8154 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8155 {
8156         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8157         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8158
8159         if (tg == &root_task_group)
8160                 return -EINVAL;
8161
8162         /*
8163          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8164          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8165          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8166          */
8167         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8168                 return -EINVAL;
8169
8170         /*
8171          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8172          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8173          * feasibility.
8174          */
8175         if (period > max_cfs_quota_period)
8176                 return -EINVAL;
8177
8178         /*
8179          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8180          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8181          */
8182         get_online_cpus();
8183         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8184         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8185         if (ret)
8186                 goto out_unlock;
8187
8188         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8189         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8190         /*
8191          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8192          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8193          */
8194         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8195                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8196         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8197         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8198         cfs_b->quota = quota;
8199
8200         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8201         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8202         if (runtime_enabled)
8203                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8204         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8205
8206         for_each_online_cpu(i) {
8207                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8208                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8209
8210                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8211                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8212                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8213
8214                 if (cfs_rq->throttled)
8215                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8216                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8217         }
8218         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8219                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8220 out_unlock:
8221         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8222         put_online_cpus();
8223
8224         return ret;
8225 }
8226
8227 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8228 {
8229         u64 quota, period;
8230
8231         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8232         if (cfs_quota_us < 0)
8233                 quota = RUNTIME_INF;
8234         else
8235                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8236
8237         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8238 }
8239
8240 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8241 {
8242         u64 quota_us;
8243
8244         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8245                 return -1;
8246
8247         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8248         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8249
8250         return quota_us;
8251 }
8252
8253 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8254 {
8255         u64 quota, period;
8256
8257         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8258         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8259
8260         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8261 }
8262
8263 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8264 {
8265         u64 cfs_period_us;
8266
8267         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8268         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8269
8270         return cfs_period_us;
8271 }
8272
8273 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8274                                   struct cftype *cft)
8275 {
8276         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8277 }
8278
8279 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8280                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8281 {
8282         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8283 }
8284
8285 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8286                                    struct cftype *cft)
8287 {
8288         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8289 }
8290
8291 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8292                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8293 {
8294         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8295 }
8296
8297 struct cfs_schedulable_data {
8298         struct task_group *tg;
8299         u64 period, quota;
8300 };
8301
8302 /*
8303  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8304  * note: units are usecs
8305  */
8306 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8307                                struct cfs_schedulable_data *d)
8308 {
8309         u64 quota, period;
8310
8311         if (tg == d->tg) {
8312                 period = d->period;
8313                 quota = d->quota;
8314         } else {
8315                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8316                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8317         }
8318
8319         /* note: these should typically be equivalent */
8320         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8321                 return RUNTIME_INF;
8322
8323         return to_ratio(period, quota);
8324 }
8325
8326 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8327 {
8328         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8329         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8330         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8331
8332         if (!tg->parent) {
8333                 quota = RUNTIME_INF;
8334         } else {
8335                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8336
8337                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8338                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8339
8340                 /*
8341                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8342                  * limit is set
8343                  */
8344                 if (quota == RUNTIME_INF)
8345                         quota = parent_quota;
8346                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8347                         return -EINVAL;
8348         }
8349         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8350
8351         return 0;
8352 }
8353
8354 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8355 {
8356         int ret;
8357         struct cfs_schedulable_data data = {
8358                 .tg = tg,
8359                 .period = period,
8360                 .quota = quota,
8361         };
8362
8363         if (quota != RUNTIME_INF) {
8364                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8365                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8366         }
8367
8368         rcu_read_lock();
8369         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8370         rcu_read_unlock();
8371
8372         return ret;
8373 }
8374
8375 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8376 {
8377         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8378         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8379
8380         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8381         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8382         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8383
8384         return 0;
8385 }
8386 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8387 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8388
8389 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8390 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8391                                 struct cftype *cft, s64 val)
8392 {
8393         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8394 }
8395
8396 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8397                                struct cftype *cft)
8398 {
8399         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8400 }
8401
8402 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8403                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8404 {
8405         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8406 }
8407
8408 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8409                                    struct cftype *cft)
8410 {
8411         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8412 }
8413 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8414
8415 static struct cftype cpu_files[] = {
8416 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8417         {
8418                 .name = "shares",
8419                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8420                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8421         },
8422 #endif
8423 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8424         {
8425                 .name = "cfs_quota_us",
8426                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8427                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8428         },
8429         {
8430                 .name = "cfs_period_us",
8431                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8432                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8433         },
8434         {
8435                 .name = "stat",
8436                 .seq_show = cpu_stats_show,
8437         },
8438 #endif
8439 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8440         {
8441                 .name = "rt_runtime_us",
8442                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8443                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8444         },
8445         {
8446                 .name = "rt_period_us",
8447                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8448                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8449         },
8450 #endif
8451         { }     /* terminate */
8452 };
8453
8454 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8455         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8456         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8457         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8458         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8459         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8460         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8461         .legacy_cftypes = cpu_files,
8462         .early_init     = true,
8463 };
8464
8465 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8466
8467 void dump_cpu_task(int cpu)
8468 {
8469         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8470         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8471 }
8472
8473 /*
8474  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8475  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8476  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8477  * that remained on nice 0.
8478  *
8479  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8480  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8481  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8482  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8483  * the relative distance between them is ~25%.)
8484  */
8485 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8486  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8487  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8488  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8489  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8490  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8491  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8492  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8493  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8494 };
8495
8496 /*
8497  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8498  *
8499  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8500  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8501  * into multiplications:
8502  */
8503 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8504  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8505  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8506  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8507  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8508  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8509  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8510  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8511  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8512 };