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