]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
feb54965e16f9c96e873efac8b291717c3b92d1d
[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 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(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
550 /*
551  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
552  *
553  * If this returns true, then the idle task promises to call
554  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
555  */
556 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
557 {
558         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
559         typeof(ti->flags) old, val = ACCESS_ONCE(ti->flags);
560
561         for (;;) {
562                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
563                         return false;
564                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
565                         return true;
566                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
567                 if (old == val)
568                         break;
569                 val = old;
570         }
571         return true;
572 }
573
574 #else
575 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
576 {
577         set_tsk_need_resched(p);
578         return true;
579 }
580
581 #ifdef CONFIG_SMP
582 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
583 {
584         return false;
585 }
586 #endif
587 #endif
588
589 /*
590  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
591  *
592  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
593  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
594  * the target CPU.
595  */
596 void resched_task(struct task_struct *p)
597 {
598         int cpu;
599
600         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
601
602         if (test_tsk_need_resched(p))
603                 return;
604
605         cpu = task_cpu(p);
606
607         if (cpu == smp_processor_id()) {
608                 set_tsk_need_resched(p);
609                 set_preempt_need_resched();
610                 return;
611         }
612
613         if (set_nr_and_not_polling(p))
614                 smp_send_reschedule(cpu);
615         else
616                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
617 }
618
619 void resched_cpu(int cpu)
620 {
621         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
622         unsigned long flags;
623
624         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
625                 return;
626         resched_task(cpu_curr(cpu));
627         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
628 }
629
630 #ifdef CONFIG_SMP
631 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
632 /*
633  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
634  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
635  *
636  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
637  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
638  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
639  */
640 int get_nohz_timer_target(int pinned)
641 {
642         int cpu = smp_processor_id();
643         int i;
644         struct sched_domain *sd;
645
646         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
647                 return cpu;
648
649         rcu_read_lock();
650         for_each_domain(cpu, sd) {
651                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
652                         if (!idle_cpu(i)) {
653                                 cpu = i;
654                                 goto unlock;
655                         }
656                 }
657         }
658 unlock:
659         rcu_read_unlock();
660         return cpu;
661 }
662 /*
663  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
664  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
665  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
666  * idle system the next event might even be infinite time into the
667  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
668  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
669  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
670  * wheel for the next timer event.
671  */
672 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
673 {
674         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
675
676         if (cpu == smp_processor_id())
677                 return;
678
679         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
680                 smp_send_reschedule(cpu);
681         else
682                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
683 }
684
685 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
686 {
687         /*
688          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
689          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
690          * If needed we can still optimize that later with an
691          * empty IRQ.
692          */
693         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
694                 if (cpu != smp_processor_id() ||
695                     tick_nohz_tick_stopped())
696                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
697                 return true;
698         }
699
700         return false;
701 }
702
703 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
704 {
705         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
706                 wake_up_idle_cpu(cpu);
707 }
708
709 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
710 {
711         int cpu = smp_processor_id();
712
713         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
714                 return false;
715
716         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
717                 return true;
718
719         /*
720          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
721          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
722          */
723         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
724         return false;
725 }
726
727 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
728
729 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
730 {
731         return false;
732 }
733
734 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
735
736 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
737 bool sched_can_stop_tick(void)
738 {
739        struct rq *rq;
740
741        rq = this_rq();
742
743        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
744        smp_rmb();
745
746        /* More than one running task need preemption */
747        if (rq->nr_running > 1)
748                return false;
749
750        return true;
751 }
752 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
753
754 void sched_avg_update(struct rq *rq)
755 {
756         s64 period = sched_avg_period();
757
758         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
759                 /*
760                  * Inline assembly required to prevent the compiler
761                  * optimising this loop into a divmod call.
762                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
763                  */
764                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
765                 rq->age_stamp += period;
766                 rq->rt_avg /= 2;
767         }
768 }
769
770 #endif /* CONFIG_SMP */
771
772 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
773                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
774 /*
775  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
776  * node and @up when leaving it for the final time.
777  *
778  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
779  */
780 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
781                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
782 {
783         struct task_group *parent, *child;
784         int ret;
785
786         parent = from;
787
788 down:
789         ret = (*down)(parent, data);
790         if (ret)
791                 goto out;
792         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
793                 parent = child;
794                 goto down;
795
796 up:
797                 continue;
798         }
799         ret = (*up)(parent, data);
800         if (ret || parent == from)
801                 goto out;
802
803         child = parent;
804         parent = parent->parent;
805         if (parent)
806                 goto up;
807 out:
808         return ret;
809 }
810
811 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
812 {
813         return 0;
814 }
815 #endif
816
817 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
818 {
819         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
820         struct load_weight *load = &p->se.load;
821
822         /*
823          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
824          */
825         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
826                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
827                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
828                 return;
829         }
830
831         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
832         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
833 }
834
835 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
836 {
837         update_rq_clock(rq);
838         sched_info_queued(rq, p);
839         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
840 }
841
842 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
843 {
844         update_rq_clock(rq);
845         sched_info_dequeued(rq, p);
846         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
847 }
848
849 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
850 {
851         if (task_contributes_to_load(p))
852                 rq->nr_uninterruptible--;
853
854         enqueue_task(rq, p, flags);
855 }
856
857 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
858 {
859         if (task_contributes_to_load(p))
860                 rq->nr_uninterruptible++;
861
862         dequeue_task(rq, p, flags);
863 }
864
865 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
866 {
867 /*
868  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
869  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
870  */
871 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
872         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
873 #endif
874 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
875         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
876
877         /*
878          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
879          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
880          * {soft,}irq region.
881          *
882          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
883          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
884          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
885          * monotonic.
886          *
887          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
888          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
889          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
890          * atomic ops.
891          */
892         if (irq_delta > delta)
893                 irq_delta = delta;
894
895         rq->prev_irq_time += irq_delta;
896         delta -= irq_delta;
897 #endif
898 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
899         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
900                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
901                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
902
903                 if (unlikely(steal > delta))
904                         steal = delta;
905
906                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
907                 delta -= steal;
908         }
909 #endif
910
911         rq->clock_task += delta;
912
913 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
914         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
915                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
916 #endif
917 }
918
919 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
920 {
921         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
922         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
923
924         if (stop) {
925                 /*
926                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
927                  * userspace knows about and won't get confused about.
928                  *
929                  * Also, it will make PI more or less work without too
930                  * much confusion -- but then, stop work should not
931                  * rely on PI working anyway.
932                  */
933                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
934
935                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
936         }
937
938         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
939
940         if (old_stop) {
941                 /*
942                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
943                  * it can die in pieces.
944                  */
945                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
946         }
947 }
948
949 /*
950  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
951  */
952 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
953 {
954         return p->static_prio;
955 }
956
957 /*
958  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
959  * without taking RT-inheritance into account. Might be
960  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
961  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
962  * estimator recalculates.
963  */
964 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
965 {
966         int prio;
967
968         if (task_has_dl_policy(p))
969                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
970         else if (task_has_rt_policy(p))
971                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
972         else
973                 prio = __normal_prio(p);
974         return prio;
975 }
976
977 /*
978  * Calculate the current priority, i.e. the priority
979  * taken into account by the scheduler. This value might
980  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
981  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
982  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
983  */
984 static int effective_prio(struct task_struct *p)
985 {
986         p->normal_prio = normal_prio(p);
987         /*
988          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
989          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
990          * to the normal priority:
991          */
992         if (!rt_prio(p->prio))
993                 return p->normal_prio;
994         return p->prio;
995 }
996
997 /**
998  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
999  * @p: the task in question.
1000  *
1001  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1002  */
1003 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1004 {
1005         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1006 }
1007
1008 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1009                                        const struct sched_class *prev_class,
1010                                        int oldprio)
1011 {
1012         if (prev_class != p->sched_class) {
1013                 if (prev_class->switched_from)
1014                         prev_class->switched_from(rq, p);
1015                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1016         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1017                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1018 }
1019
1020 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1021 {
1022         const struct sched_class *class;
1023
1024         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1025                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1026         } else {
1027                 for_each_class(class) {
1028                         if (class == rq->curr->sched_class)
1029                                 break;
1030                         if (class == p->sched_class) {
1031                                 resched_task(rq->curr);
1032                                 break;
1033                         }
1034                 }
1035         }
1036
1037         /*
1038          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1039          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1040          */
1041         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1042                 rq->skip_clock_update = 1;
1043 }
1044
1045 #ifdef CONFIG_SMP
1046 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1047 {
1048 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1049         /*
1050          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1051          * ttwu() will sort out the placement.
1052          */
1053         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1054                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
1055
1056 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1057         /*
1058          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1059          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1060          *
1061          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1062          * see task_group().
1063          *
1064          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1065          * task_rq_lock().
1066          */
1067         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1068                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1069 #endif
1070 #endif
1071
1072         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1073
1074         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1075                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1076                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1077                 p->se.nr_migrations++;
1078                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1079         }
1080
1081         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1082 }
1083
1084 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1085 {
1086         if (p->on_rq) {
1087                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1088
1089                 src_rq = task_rq(p);
1090                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1091
1092                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1093                 set_task_cpu(p, cpu);
1094                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1095                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1096         } else {
1097                 /*
1098                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1099                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1100                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1101                  */
1102                 p->wake_cpu = cpu;
1103         }
1104 }
1105
1106 struct migration_swap_arg {
1107         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1108         int src_cpu, dst_cpu;
1109 };
1110
1111 static int migrate_swap_stop(void *data)
1112 {
1113         struct migration_swap_arg *arg = data;
1114         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1115         int ret = -EAGAIN;
1116
1117         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1118         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1119
1120         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1121                         &arg->dst_task->pi_lock);
1122         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1123         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1124                 goto unlock;
1125
1126         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1127                 goto unlock;
1128
1129         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1130                 goto unlock;
1131
1132         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1133                 goto unlock;
1134
1135         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1136         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1137
1138         ret = 0;
1139
1140 unlock:
1141         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1142         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1143         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1144
1145         return ret;
1146 }
1147
1148 /*
1149  * Cross migrate two tasks
1150  */
1151 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1152 {
1153         struct migration_swap_arg arg;
1154         int ret = -EINVAL;
1155
1156         arg = (struct migration_swap_arg){
1157                 .src_task = cur,
1158                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1159                 .dst_task = p,
1160                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1161         };
1162
1163         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1164                 goto out;
1165
1166         /*
1167          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1168          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1169          */
1170         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1171                 goto out;
1172
1173         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1174                 goto out;
1175
1176         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1177                 goto out;
1178
1179         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1180         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1181
1182 out:
1183         return ret;
1184 }
1185
1186 struct migration_arg {
1187         struct task_struct *task;
1188         int dest_cpu;
1189 };
1190
1191 static int migration_cpu_stop(void *data);
1192
1193 /*
1194  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1195  *
1196  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1197  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1198  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1199  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1200  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1201  * @p has remained unscheduled the whole time.
1202  *
1203  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1204  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1205  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1206  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1207  * waiting to become inactive.
1208  */
1209 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1210 {
1211         unsigned long flags;
1212         int running, on_rq;
1213         unsigned long ncsw;
1214         struct rq *rq;
1215
1216         for (;;) {
1217                 /*
1218                  * We do the initial early heuristics without holding
1219                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1220                  * the runqueue lock when things look like they will
1221                  * work out!
1222                  */
1223                 rq = task_rq(p);
1224
1225                 /*
1226                  * If the task is actively running on another CPU
1227                  * still, just relax and busy-wait without holding
1228                  * any locks.
1229                  *
1230                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1231                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1232                  * But we don't care, since "task_running()" will
1233                  * return false if the runqueue has changed and p
1234                  * is actually now running somewhere else!
1235                  */
1236                 while (task_running(rq, p)) {
1237                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1238                                 return 0;
1239                         cpu_relax();
1240                 }
1241
1242                 /*
1243                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1244                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1245                  * just go back and repeat.
1246                  */
1247                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1248                 trace_sched_wait_task(p);
1249                 running = task_running(rq, p);
1250                 on_rq = p->on_rq;
1251                 ncsw = 0;
1252                 if (!match_state || p->state == match_state)
1253                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1254                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1255
1256                 /*
1257                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1258                  */
1259                 if (unlikely(!ncsw))
1260                         break;
1261
1262                 /*
1263                  * Was it really running after all now that we
1264                  * checked with the proper locks actually held?
1265                  *
1266                  * Oops. Go back and try again..
1267                  */
1268                 if (unlikely(running)) {
1269                         cpu_relax();
1270                         continue;
1271                 }
1272
1273                 /*
1274                  * It's not enough that it's not actively running,
1275                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1276                  * preempted!
1277                  *
1278                  * So if it was still runnable (but just not actively
1279                  * running right now), it's preempted, and we should
1280                  * yield - it could be a while.
1281                  */
1282                 if (unlikely(on_rq)) {
1283                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1284
1285                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1286                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1287                         continue;
1288                 }
1289
1290                 /*
1291                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1292                  * runnable, which means that it will never become
1293                  * running in the future either. We're all done!
1294                  */
1295                 break;
1296         }
1297
1298         return ncsw;
1299 }
1300
1301 /***
1302  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1303  * @p: the to-be-kicked thread
1304  *
1305  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1306  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1307  *
1308  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1309  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1310  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1311  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1312  * achieved as well.
1313  */
1314 void kick_process(struct task_struct *p)
1315 {
1316         int cpu;
1317
1318         preempt_disable();
1319         cpu = task_cpu(p);
1320         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1321                 smp_send_reschedule(cpu);
1322         preempt_enable();
1323 }
1324 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1325 #endif /* CONFIG_SMP */
1326
1327 #ifdef CONFIG_SMP
1328 /*
1329  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1330  */
1331 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1332 {
1333         int nid = cpu_to_node(cpu);
1334         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1335         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1336         int dest_cpu;
1337
1338         /*
1339          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1340          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1341          * select the cpu on the other node.
1342          */
1343         if (nid != -1) {
1344                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1345
1346                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1347                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1348                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1349                                 continue;
1350                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1351                                 continue;
1352                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1353                                 return dest_cpu;
1354                 }
1355         }
1356
1357         for (;;) {
1358                 /* Any allowed, online CPU? */
1359                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1360                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1361                                 continue;
1362                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1363                                 continue;
1364                         goto out;
1365                 }
1366
1367                 switch (state) {
1368                 case cpuset:
1369                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1370                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1371                         state = possible;
1372                         break;
1373
1374                 case possible:
1375                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1376                         state = fail;
1377                         break;
1378
1379                 case fail:
1380                         BUG();
1381                         break;
1382                 }
1383         }
1384
1385 out:
1386         if (state != cpuset) {
1387                 /*
1388                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1389                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1390                  * leave kernel.
1391                  */
1392                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1393                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1394                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1395                 }
1396         }
1397
1398         return dest_cpu;
1399 }
1400
1401 /*
1402  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1403  */
1404 static inline
1405 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1406 {
1407         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1408
1409         /*
1410          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1411          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1412          * cpu.
1413          *
1414          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1415          *
1416          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1417          *   not worry about this generic constraint ]
1418          */
1419         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1420                      !cpu_online(cpu)))
1421                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1422
1423         return cpu;
1424 }
1425
1426 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1427 {
1428         s64 diff = sample - *avg;
1429         *avg += diff >> 3;
1430 }
1431 #endif
1432
1433 static void
1434 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1435 {
1436 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1437         struct rq *rq = this_rq();
1438
1439 #ifdef CONFIG_SMP
1440         int this_cpu = smp_processor_id();
1441
1442         if (cpu == this_cpu) {
1443                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1444                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1445         } else {
1446                 struct sched_domain *sd;
1447
1448                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1449                 rcu_read_lock();
1450                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1451                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1452                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1453                                 break;
1454                         }
1455                 }
1456                 rcu_read_unlock();
1457         }
1458
1459         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1460                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1461
1462 #endif /* CONFIG_SMP */
1463
1464         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1465         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1466
1467         if (wake_flags & WF_SYNC)
1468                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1469
1470 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1471 }
1472
1473 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1474 {
1475         activate_task(rq, p, en_flags);
1476         p->on_rq = 1;
1477
1478         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1479         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1480                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1481 }
1482
1483 /*
1484  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1485  */
1486 static void
1487 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1488 {
1489         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1490         trace_sched_wakeup(p, true);
1491
1492         p->state = TASK_RUNNING;
1493 #ifdef CONFIG_SMP
1494         if (p->sched_class->task_woken)
1495                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1496
1497         if (rq->idle_stamp) {
1498                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1499                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1500
1501                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1502
1503                 if (rq->avg_idle > max)
1504                         rq->avg_idle = max;
1505
1506                 rq->idle_stamp = 0;
1507         }
1508 #endif
1509 }
1510
1511 static void
1512 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1513 {
1514 #ifdef CONFIG_SMP
1515         if (p->sched_contributes_to_load)
1516                 rq->nr_uninterruptible--;
1517 #endif
1518
1519         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1520         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1521 }
1522
1523 /*
1524  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1525  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1526  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1527  * the task is still ->on_rq.
1528  */
1529 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1530 {
1531         struct rq *rq;
1532         int ret = 0;
1533
1534         rq = __task_rq_lock(p);
1535         if (p->on_rq) {
1536                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1537                 update_rq_clock(rq);
1538                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1539                 ret = 1;
1540         }
1541         __task_rq_unlock(rq);
1542
1543         return ret;
1544 }
1545
1546 #ifdef CONFIG_SMP
1547 void sched_ttwu_pending(void)
1548 {
1549         struct rq *rq = this_rq();
1550         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1551         struct task_struct *p;
1552         unsigned long flags;
1553
1554         if (!llist)
1555                 return;
1556
1557         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1558
1559         while (llist) {
1560                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1561                 llist = llist_next(llist);
1562                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1563         }
1564
1565         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1566 }
1567
1568 void scheduler_ipi(void)
1569 {
1570         /*
1571          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1572          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1573          * this IPI.
1574          */
1575         preempt_fold_need_resched();
1576
1577         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1578                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1579                         && !got_nohz_idle_kick())
1580                 return;
1581
1582         /*
1583          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1584          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1585          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1586          * we do call them.
1587          *
1588          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1589          * properly.
1590          *
1591          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1592          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1593          * somewhat pessimize the simple resched case.
1594          */
1595         irq_enter();
1596         tick_nohz_full_check();
1597         sched_ttwu_pending();
1598
1599         /*
1600          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1601          */
1602         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1603                 this_rq()->idle_balance = 1;
1604                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1605         }
1606         irq_exit();
1607 }
1608
1609 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1610 {
1611         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1612
1613         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1614                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1615                         smp_send_reschedule(cpu);
1616                 else
1617                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1618         }
1619 }
1620
1621 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1622 {
1623         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1624 }
1625 #endif /* CONFIG_SMP */
1626
1627 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1628 {
1629         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1630
1631 #if defined(CONFIG_SMP)
1632         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1633                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1634                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1635                 return;
1636         }
1637 #endif
1638
1639         raw_spin_lock(&rq->lock);
1640         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1641         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1642 }
1643
1644 /**
1645  * try_to_wake_up - wake up a thread
1646  * @p: the thread to be awakened
1647  * @state: the mask of task states that can be woken
1648  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1649  *
1650  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1651  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1652  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1653  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1654  * runnable without the overhead of this.
1655  *
1656  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1657  * or @state didn't match @p's state.
1658  */
1659 static int
1660 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1661 {
1662         unsigned long flags;
1663         int cpu, success = 0;
1664
1665         /*
1666          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1667          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1668          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1669          * set_current_state() the waiting thread does.
1670          */
1671         smp_mb__before_spinlock();
1672         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1673         if (!(p->state & state))
1674                 goto out;
1675
1676         success = 1; /* we're going to change ->state */
1677         cpu = task_cpu(p);
1678
1679         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1680                 goto stat;
1681
1682 #ifdef CONFIG_SMP
1683         /*
1684          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1685          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1686          */
1687         while (p->on_cpu)
1688                 cpu_relax();
1689         /*
1690          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1691          */
1692         smp_rmb();
1693
1694         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1695         p->state = TASK_WAKING;
1696
1697         if (p->sched_class->task_waking)
1698                 p->sched_class->task_waking(p);
1699
1700         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1701         if (task_cpu(p) != cpu) {
1702                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1703                 set_task_cpu(p, cpu);
1704         }
1705 #endif /* CONFIG_SMP */
1706
1707         ttwu_queue(p, cpu);
1708 stat:
1709         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1710 out:
1711         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1712
1713         return success;
1714 }
1715
1716 /**
1717  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1718  * @p: the thread to be awakened
1719  *
1720  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1721  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1722  * the current task.
1723  */
1724 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1725 {
1726         struct rq *rq = task_rq(p);
1727
1728         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1729             WARN_ON_ONCE(p == current))
1730                 return;
1731
1732         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1733
1734         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1735                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1736                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1737                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1738         }
1739
1740         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1741                 goto out;
1742
1743         if (!p->on_rq)
1744                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1745
1746         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1747         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1748 out:
1749         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1750 }
1751
1752 /**
1753  * wake_up_process - Wake up a specific process
1754  * @p: The process to be woken up.
1755  *
1756  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1757  * processes.
1758  *
1759  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1760  *
1761  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1762  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1763  */
1764 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1765 {
1766         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1767         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1768 }
1769 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1770
1771 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1772 {
1773         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1774 }
1775
1776 /*
1777  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1778  * p is forked by current.
1779  *
1780  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1781  */
1782 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1783 {
1784         p->on_rq                        = 0;
1785
1786         p->se.on_rq                     = 0;
1787         p->se.exec_start                = 0;
1788         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1789         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1790         p->se.nr_migrations             = 0;
1791         p->se.vruntime                  = 0;
1792         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1793
1794 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1795         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1796 #endif
1797
1798         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1799         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1800         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1801         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1802         p->dl.dl_period = 0;
1803         p->dl.flags = 0;
1804
1805         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1806
1807 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1808         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1809 #endif
1810
1811 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1812         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1813                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1814                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1815         }
1816
1817         if (clone_flags & CLONE_VM)
1818                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1819         else
1820                 p->numa_preferred_nid = -1;
1821
1822         p->node_stamp = 0ULL;
1823         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1824         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1825         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1826         p->numa_faults_memory = NULL;
1827         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1828         p->last_task_numa_placement = 0;
1829         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1830
1831         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1832         p->numa_group = NULL;
1833 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1834 }
1835
1836 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1837 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1838 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1839 {
1840         if (enabled)
1841                 sched_feat_set("NUMA");
1842         else
1843                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1844 }
1845 #else
1846 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1847
1848 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1849 {
1850         numabalancing_enabled = enabled;
1851 }
1852 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1853
1854 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1855 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1856                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1857 {
1858         struct ctl_table t;
1859         int err;
1860         int state = numabalancing_enabled;
1861
1862         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1863                 return -EPERM;
1864
1865         t = *table;
1866         t.data = &state;
1867         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1868         if (err < 0)
1869                 return err;
1870         if (write)
1871                 set_numabalancing_state(state);
1872         return err;
1873 }
1874 #endif
1875 #endif
1876
1877 /*
1878  * fork()/clone()-time setup:
1879  */
1880 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1881 {
1882         unsigned long flags;
1883         int cpu = get_cpu();
1884
1885         __sched_fork(clone_flags, p);
1886         /*
1887          * We mark the process as running here. This guarantees that
1888          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1889          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1890          */
1891         p->state = TASK_RUNNING;
1892
1893         /*
1894          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1895          */
1896         p->prio = current->normal_prio;
1897
1898         /*
1899          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1900          */
1901         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1902                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1903                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1904                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1905                         p->rt_priority = 0;
1906                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1907                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1908
1909                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1910                 set_load_weight(p);
1911
1912                 /*
1913                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1914                  * fulfilled its duty:
1915                  */
1916                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1917         }
1918
1919         if (dl_prio(p->prio)) {
1920                 put_cpu();
1921                 return -EAGAIN;
1922         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1923                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1924         } else {
1925                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1926         }
1927
1928         if (p->sched_class->task_fork)
1929                 p->sched_class->task_fork(p);
1930
1931         /*
1932          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1933          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1934          * is ran before sched_fork().
1935          *
1936          * Silence PROVE_RCU.
1937          */
1938         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1939         set_task_cpu(p, cpu);
1940         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1941
1942 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1943         if (likely(sched_info_on()))
1944                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1945 #endif
1946 #if defined(CONFIG_SMP)
1947         p->on_cpu = 0;
1948 #endif
1949         init_task_preempt_count(p);
1950 #ifdef CONFIG_SMP
1951         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1952         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1953 #endif
1954
1955         put_cpu();
1956         return 0;
1957 }
1958
1959 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1960 {
1961         if (runtime == RUNTIME_INF)
1962                 return 1ULL << 20;
1963
1964         /*
1965          * Doing this here saves a lot of checks in all
1966          * the calling paths, and returning zero seems
1967          * safe for them anyway.
1968          */
1969         if (period == 0)
1970                 return 0;
1971
1972         return div64_u64(runtime << 20, period);
1973 }
1974
1975 #ifdef CONFIG_SMP
1976 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1977 {
1978         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1979 }
1980
1981 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1982 {
1983         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1984         int cpus = 0;
1985
1986         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1987                 cpus++;
1988
1989         return cpus;
1990 }
1991 #else
1992 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1993 {
1994         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1995 }
1996
1997 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1998 {
1999         return 1;
2000 }
2001 #endif
2002
2003 static inline
2004 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2005 {
2006         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
2007 }
2008
2009 static inline
2010 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
2011 {
2012         dl_b->total_bw += tsk_bw;
2013 }
2014
2015 static inline
2016 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
2017 {
2018         return dl_b->bw != -1 &&
2019                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
2020 }
2021
2022 /*
2023  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2024  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2025  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2026  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2027  *
2028  * This function is called while holding p's rq->lock.
2029  */
2030 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2031                        const struct sched_attr *attr)
2032 {
2033
2034         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2035         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2036         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2037         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2038         int cpus, err = -1;
2039
2040         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2041                 return 0;
2042
2043         /*
2044          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2045          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2046          * allocated bandwidth of the container.
2047          */
2048         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2049         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2050         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2051             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2052                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2053                 err = 0;
2054         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2055                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2056                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2057                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2058                 err = 0;
2059         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2060                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2061                 err = 0;
2062         }
2063         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2064
2065         return err;
2066 }
2067
2068 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2069
2070 /*
2071  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2072  *
2073  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2074  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2075  * on the runqueue and wakes it.
2076  */
2077 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2078 {
2079         unsigned long flags;
2080         struct rq *rq;
2081
2082         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2083 #ifdef CONFIG_SMP
2084         /*
2085          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2086          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2087          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2088          */
2089         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2090 #endif
2091
2092         /* Initialize new task's runnable average */
2093         init_task_runnable_average(p);
2094         rq = __task_rq_lock(p);
2095         activate_task(rq, p, 0);
2096         p->on_rq = 1;
2097         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2098         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2099 #ifdef CONFIG_SMP
2100         if (p->sched_class->task_woken)
2101                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2102 #endif
2103         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2104 }
2105
2106 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2107
2108 /**
2109  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2110  * @notifier: notifier struct to register
2111  */
2112 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2113 {
2114         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2115 }
2116 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2117
2118 /**
2119  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2120  * @notifier: notifier struct to unregister
2121  *
2122  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2123  */
2124 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2125 {
2126         hlist_del(&notifier->link);
2127 }
2128 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2129
2130 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2131 {
2132         struct preempt_notifier *notifier;
2133
2134         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2135                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2136 }
2137
2138 static void
2139 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2140                                  struct task_struct *next)
2141 {
2142         struct preempt_notifier *notifier;
2143
2144         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2145                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2146 }
2147
2148 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2149
2150 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2151 {
2152 }
2153
2154 static void
2155 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2156                                  struct task_struct *next)
2157 {
2158 }
2159
2160 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2161
2162 /**
2163  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2164  * @rq: the runqueue preparing to switch
2165  * @prev: the current task that is being switched out
2166  * @next: the task we are going to switch to.
2167  *
2168  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2169  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2170  * switch.
2171  *
2172  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2173  * hooks.
2174  */
2175 static inline void
2176 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2177                     struct task_struct *next)
2178 {
2179         trace_sched_switch(prev, next);
2180         sched_info_switch(rq, prev, next);
2181         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2182         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2183         prepare_lock_switch(rq, next);
2184         prepare_arch_switch(next);
2185 }
2186
2187 /**
2188  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2189  * @rq: runqueue associated with task-switch
2190  * @prev: the thread we just switched away from.
2191  *
2192  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2193  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2194  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2195  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2196  *
2197  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2198  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2199  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2200  * details.)
2201  */
2202 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2203         __releases(rq->lock)
2204 {
2205         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2206         long prev_state;
2207
2208         rq->prev_mm = NULL;
2209
2210         /*
2211          * A task struct has one reference for the use as "current".
2212          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2213          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2214          * the scheduled task must drop that reference.
2215          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2216          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2217          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2218          * be dropped twice.
2219          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2220          */
2221         prev_state = prev->state;
2222         vtime_task_switch(prev);
2223         finish_arch_switch(prev);
2224         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2225         finish_lock_switch(rq, prev);
2226         finish_arch_post_lock_switch();
2227
2228         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2229         if (mm)
2230                 mmdrop(mm);
2231         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2232                 if (prev->sched_class->task_dead)
2233                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2234
2235                 /*
2236                  * Remove function-return probe instances associated with this
2237                  * task and put them back on the free list.
2238                  */
2239                 kprobe_flush_task(prev);
2240                 put_task_struct(prev);
2241         }
2242
2243         tick_nohz_task_switch(current);
2244 }
2245
2246 #ifdef CONFIG_SMP
2247
2248 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2249 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2250 {
2251         if (rq->post_schedule) {
2252                 unsigned long flags;
2253
2254                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2255                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2256                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2257                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2258
2259                 rq->post_schedule = 0;
2260         }
2261 }
2262
2263 #else
2264
2265 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2266 {
2267 }
2268
2269 #endif
2270
2271 /**
2272  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2273  * @prev: the thread we just switched away from.
2274  */
2275 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2276         __releases(rq->lock)
2277 {
2278         struct rq *rq = this_rq();
2279
2280         finish_task_switch(rq, prev);
2281
2282         /*
2283          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2284          * task_switch?
2285          */
2286         post_schedule(rq);
2287
2288 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2289         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2290         preempt_enable();
2291 #endif
2292         if (current->set_child_tid)
2293                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2294 }
2295
2296 /*
2297  * context_switch - switch to the new MM and the new
2298  * thread's register state.
2299  */
2300 static inline void
2301 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2302                struct task_struct *next)
2303 {
2304         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2305
2306         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2307
2308         mm = next->mm;
2309         oldmm = prev->active_mm;
2310         /*
2311          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2312          * combine the page table reload and the switch backend into
2313          * one hypercall.
2314          */
2315         arch_start_context_switch(prev);
2316
2317         if (!mm) {
2318                 next->active_mm = oldmm;
2319                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2320                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2321         } else
2322                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2323
2324         if (!prev->mm) {
2325                 prev->active_mm = NULL;
2326                 rq->prev_mm = oldmm;
2327         }
2328         /*
2329          * Since the runqueue lock will be released by the next
2330          * task (which is an invalid locking op but in the case
2331          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2332          * do an early lockdep release here:
2333          */
2334 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2335         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2336 #endif
2337
2338         context_tracking_task_switch(prev, next);
2339         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2340         switch_to(prev, next, prev);
2341
2342         barrier();
2343         /*
2344          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2345          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2346          * frame will be invalid.
2347          */
2348         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2349 }
2350
2351 /*
2352  * nr_running and nr_context_switches:
2353  *
2354  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2355  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2356  */
2357 unsigned long nr_running(void)
2358 {
2359         unsigned long i, sum = 0;
2360
2361         for_each_online_cpu(i)
2362                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2363
2364         return sum;
2365 }
2366
2367 unsigned long long nr_context_switches(void)
2368 {
2369         int i;
2370         unsigned long long sum = 0;
2371
2372         for_each_possible_cpu(i)
2373                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2374
2375         return sum;
2376 }
2377
2378 unsigned long nr_iowait(void)
2379 {
2380         unsigned long i, sum = 0;
2381
2382         for_each_possible_cpu(i)
2383                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2384
2385         return sum;
2386 }
2387
2388 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2389 {
2390         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2391         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2392 }
2393
2394 #ifdef CONFIG_SMP
2395
2396 /*
2397  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2398  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2399  */
2400 void sched_exec(void)
2401 {
2402         struct task_struct *p = current;
2403         unsigned long flags;
2404         int dest_cpu;
2405
2406         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2407         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2408         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2409                 goto unlock;
2410
2411         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2412                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2413
2414                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2415                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2416                 return;
2417         }
2418 unlock:
2419         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2420 }
2421
2422 #endif
2423
2424 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2425 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2426
2427 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2428 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2429
2430 /*
2431  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2432  * @p in case that task is currently running.
2433  *
2434  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2435  */
2436 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2437 {
2438         u64 ns = 0;
2439
2440         if (task_current(rq, p)) {
2441                 update_rq_clock(rq);
2442                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2443                 if ((s64)ns < 0)
2444                         ns = 0;
2445         }
2446
2447         return ns;
2448 }
2449
2450 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2451 {
2452         unsigned long flags;
2453         struct rq *rq;
2454         u64 ns = 0;
2455
2456         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2457         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2458         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2459
2460         return ns;
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Return accounted runtime for the task.
2465  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2466  * pending runtime that have not been accounted yet.
2467  */
2468 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2469 {
2470         unsigned long flags;
2471         struct rq *rq;
2472         u64 ns = 0;
2473
2474 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2475         /*
2476          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2477          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2478          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2479          *
2480          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2481          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2482          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2483          */
2484         if (!p->on_cpu)
2485                 return p->se.sum_exec_runtime;
2486 #endif
2487
2488         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2489         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2490         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2491
2492         return ns;
2493 }
2494
2495 /*
2496  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2497  * We call it with interrupts disabled.
2498  */
2499 void scheduler_tick(void)
2500 {
2501         int cpu = smp_processor_id();
2502         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2503         struct task_struct *curr = rq->curr;
2504
2505         sched_clock_tick();
2506
2507         raw_spin_lock(&rq->lock);
2508         update_rq_clock(rq);
2509         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2510         update_cpu_load_active(rq);
2511         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2512
2513         perf_event_task_tick();
2514
2515 #ifdef CONFIG_SMP
2516         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2517         trigger_load_balance(rq);
2518 #endif
2519         rq_last_tick_reset(rq);
2520 }
2521
2522 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2523 /**
2524  * scheduler_tick_max_deferment
2525  *
2526  * Keep at least one tick per second when a single
2527  * active task is running because the scheduler doesn't
2528  * yet completely support full dynticks environment.
2529  *
2530  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2531  * balancing, etc... continue to move forward, even
2532  * with a very low granularity.
2533  *
2534  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2535  */
2536 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2537 {
2538         struct rq *rq = this_rq();
2539         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2540
2541         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2542
2543         if (time_before_eq(next, now))
2544                 return 0;
2545
2546         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2547 }
2548 #endif
2549
2550 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2551 {
2552         if (in_lock_functions(addr)) {
2553                 addr = CALLER_ADDR2;
2554                 if (in_lock_functions(addr))
2555                         addr = CALLER_ADDR3;
2556         }
2557         return addr;
2558 }
2559
2560 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2561                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2562
2563 void preempt_count_add(int val)
2564 {
2565 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2566         /*
2567          * Underflow?
2568          */
2569         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2570                 return;
2571 #endif
2572         __preempt_count_add(val);
2573 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2574         /*
2575          * Spinlock count overflowing soon?
2576          */
2577         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2578                                 PREEMPT_MASK - 10);
2579 #endif
2580         if (preempt_count() == val) {
2581                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2582 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2583                 current->preempt_disable_ip = ip;
2584 #endif
2585                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2586         }
2587 }
2588 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2589 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2590
2591 void preempt_count_sub(int val)
2592 {
2593 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2594         /*
2595          * Underflow?
2596          */
2597         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2598                 return;
2599         /*
2600          * Is the spinlock portion underflowing?
2601          */
2602         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2603                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2604                 return;
2605 #endif
2606
2607         if (preempt_count() == val)
2608                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2609         __preempt_count_sub(val);
2610 }
2611 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2612 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2613
2614 #endif
2615
2616 /*
2617  * Print scheduling while atomic bug:
2618  */
2619 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2620 {
2621         if (oops_in_progress)
2622                 return;
2623
2624         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2625                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2626
2627         debug_show_held_locks(prev);
2628         print_modules();
2629         if (irqs_disabled())
2630                 print_irqtrace_events(prev);
2631 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2632         if (in_atomic_preempt_off()) {
2633                 pr_err("Preemption disabled at:");
2634                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2635                 pr_cont("\n");
2636         }
2637 #endif
2638         dump_stack();
2639         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2640 }
2641
2642 /*
2643  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2644  */
2645 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2646 {
2647         /*
2648          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2649          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2650          * if we are scheduling when we should not.
2651          */
2652         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2653                 __schedule_bug(prev);
2654         rcu_sleep_check();
2655
2656         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2657
2658         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2659 }
2660
2661 /*
2662  * Pick up the highest-prio task:
2663  */
2664 static inline struct task_struct *
2665 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2666 {
2667         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2668         struct task_struct *p;
2669
2670         /*
2671          * Optimization: we know that if all tasks are in
2672          * the fair class we can call that function directly:
2673          */
2674         if (likely(prev->sched_class == class &&
2675                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2676                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2677                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2678                         goto again;
2679
2680                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2681                 if (unlikely(!p))
2682                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2683
2684                 return p;
2685         }
2686
2687 again:
2688         for_each_class(class) {
2689                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2690                 if (p) {
2691                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2692                                 goto again;
2693                         return p;
2694                 }
2695         }
2696
2697         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2698 }
2699
2700 /*
2701  * __schedule() is the main scheduler function.
2702  *
2703  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2704  *
2705  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2706  *
2707  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2708  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2709  *
2710  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2711  *      interrupt handler scheduler_tick().
2712  *
2713  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2714  *      task to the run-queue and that's it.
2715  *
2716  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2717  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2718  *      called on the nearest possible occasion:
2719  *
2720  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2721  *
2722  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2723  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2724  *           spin_unlock()!)
2725  *
2726  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2727  *           preemptible context
2728  *
2729  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2730  *         then at the next:
2731  *
2732  *          - cond_resched() call
2733  *          - explicit schedule() call
2734  *          - return from syscall or exception to user-space
2735  *          - return from interrupt-handler to user-space
2736  */
2737 static void __sched __schedule(void)
2738 {
2739         struct task_struct *prev, *next;
2740         unsigned long *switch_count;
2741         struct rq *rq;
2742         int cpu;
2743
2744 need_resched:
2745         preempt_disable();
2746         cpu = smp_processor_id();
2747         rq = cpu_rq(cpu);
2748         rcu_note_context_switch(cpu);
2749         prev = rq->curr;
2750
2751         schedule_debug(prev);
2752
2753         if (sched_feat(HRTICK))
2754                 hrtick_clear(rq);
2755
2756         /*
2757          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2758          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2759          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2760          */
2761         smp_mb__before_spinlock();
2762         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2763
2764         switch_count = &prev->nivcsw;
2765         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2766                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2767                         prev->state = TASK_RUNNING;
2768                 } else {
2769                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2770                         prev->on_rq = 0;
2771
2772                         /*
2773                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2774                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2775                          * concurrency.
2776                          */
2777                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2778                                 struct task_struct *to_wakeup;
2779
2780                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2781                                 if (to_wakeup)
2782                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2783                         }
2784                 }
2785                 switch_count = &prev->nvcsw;
2786         }
2787
2788         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2789                 update_rq_clock(rq);
2790
2791         next = pick_next_task(rq, prev);
2792         clear_tsk_need_resched(prev);
2793         clear_preempt_need_resched();
2794         rq->skip_clock_update = 0;
2795
2796         if (likely(prev != next)) {
2797                 rq->nr_switches++;
2798                 rq->curr = next;
2799                 ++*switch_count;
2800
2801                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2802                 /*
2803                  * The context switch have flipped the stack from under us
2804                  * and restored the local variables which were saved when
2805                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2806                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2807                  */
2808                 cpu = smp_processor_id();
2809                 rq = cpu_rq(cpu);
2810         } else
2811                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2812
2813         post_schedule(rq);
2814
2815         sched_preempt_enable_no_resched();
2816         if (need_resched())
2817                 goto need_resched;
2818 }
2819
2820 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2821 {
2822         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2823                 return;
2824         /*
2825          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2826          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2827          */
2828         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2829                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2830 }
2831
2832 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2833 {
2834         struct task_struct *tsk = current;
2835
2836         sched_submit_work(tsk);
2837         __schedule();
2838 }
2839 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2840
2841 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2842 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2843 {
2844         /*
2845          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2846          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2847          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2848          * we find a better solution.
2849          */
2850         user_exit();
2851         schedule();
2852         user_enter();
2853 }
2854 #endif
2855
2856 /**
2857  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2858  *
2859  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2860  */
2861 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2862 {
2863         sched_preempt_enable_no_resched();
2864         schedule();
2865         preempt_disable();
2866 }
2867
2868 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2869 /*
2870  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2871  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2872  * occur there and call schedule directly.
2873  */
2874 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2875 {
2876         /*
2877          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2878          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2879          */
2880         if (likely(!preemptible()))
2881                 return;
2882
2883         do {
2884                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2885                 __schedule();
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 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
2896 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2897 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2898
2899 /*
2900  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2901  * off of irq context.
2902  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2903  * protect us against recursive calling from irq.
2904  */
2905 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
2906 {
2907         enum ctx_state prev_state;
2908
2909         /* Catch callers which need to be fixed */
2910         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2911
2912         prev_state = exception_enter();
2913
2914         do {
2915                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2916                 local_irq_enable();
2917                 __schedule();
2918                 local_irq_disable();
2919                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2920
2921                 /*
2922                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2923                  * between schedule and now.
2924                  */
2925                 barrier();
2926         } while (need_resched());
2927
2928         exception_exit(prev_state);
2929 }
2930
2931 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2932                           void *key)
2933 {
2934         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2935 }
2936 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2937
2938 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2939
2940 /*
2941  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2942  * @p: task
2943  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2944  *
2945  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2946  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2947  *
2948  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2949  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2950  */
2951 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2952 {
2953         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2954         struct rq *rq;
2955         const struct sched_class *prev_class;
2956
2957         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2958
2959         rq = __task_rq_lock(p);
2960
2961         /*
2962          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2963          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2964          *
2965          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2966          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2967          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2968          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2969          * with interrupts disabled and will complete the lock
2970          * protected section without being interrupted. So there is no
2971          * real need to boost.
2972          */
2973         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2974                 WARN_ON(p != rq->curr);
2975                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2976                 goto out_unlock;
2977         }
2978
2979         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2980         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2981         oldprio = p->prio;
2982         prev_class = p->sched_class;
2983         on_rq = p->on_rq;
2984         running = task_current(rq, p);
2985         if (on_rq)
2986                 dequeue_task(rq, p, 0);
2987         if (running)
2988                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2989
2990         /*
2991          * Boosting condition are:
2992          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2993          *      --> -dl task blocks on mutex A
2994          *
2995          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2996          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2997          *          running task
2998          */
2999         if (dl_prio(prio)) {
3000                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
3001                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
3002                         p->dl.dl_boosted = 1;
3003                         p->dl.dl_throttled = 0;
3004                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3005                 } else
3006                         p->dl.dl_boosted = 0;
3007                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3008         } else if (rt_prio(prio)) {
3009                 if (dl_prio(oldprio))
3010                         p->dl.dl_boosted = 0;
3011                 if (oldprio < prio)
3012                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3013                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3014         } else {
3015                 if (dl_prio(oldprio))
3016                         p->dl.dl_boosted = 0;
3017                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3018         }
3019
3020         p->prio = prio;
3021
3022         if (running)
3023                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3024         if (on_rq)
3025                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3026
3027         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3028 out_unlock:
3029         __task_rq_unlock(rq);
3030 }
3031 #endif
3032
3033 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3034 {
3035         int old_prio, delta, on_rq;
3036         unsigned long flags;
3037         struct rq *rq;
3038
3039         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3040                 return;
3041         /*
3042          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3043          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3044          */
3045         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3046         /*
3047          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3048          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3049          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3050          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3051          */
3052         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3053                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3054                 goto out_unlock;
3055         }
3056         on_rq = p->on_rq;
3057         if (on_rq)
3058                 dequeue_task(rq, p, 0);
3059
3060         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3061         set_load_weight(p);
3062         old_prio = p->prio;
3063         p->prio = effective_prio(p);
3064         delta = p->prio - old_prio;
3065
3066         if (on_rq) {
3067                 enqueue_task(rq, p, 0);
3068                 /*
3069                  * If the task increased its priority or is running and
3070                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3071                  */
3072                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3073                         resched_task(rq->curr);
3074         }
3075 out_unlock:
3076         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3077 }
3078 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3079
3080 /*
3081  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3082  * @p: task
3083  * @nice: nice value
3084  */
3085 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3086 {
3087         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3088         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3089
3090         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3091                 capable(CAP_SYS_NICE));
3092 }
3093
3094 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3095
3096 /*
3097  * sys_nice - change the priority of the current process.
3098  * @increment: priority increment
3099  *
3100  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3101  * does similar things.
3102  */
3103 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3104 {
3105         long nice, retval;
3106
3107         /*
3108          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3109          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3110          * and we have a single winner.
3111          */
3112         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3113         nice = task_nice(current) + increment;
3114
3115         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3116         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3117                 return -EPERM;
3118
3119         retval = security_task_setnice(current, nice);
3120         if (retval)
3121                 return retval;
3122
3123         set_user_nice(current, nice);
3124         return 0;
3125 }
3126
3127 #endif
3128
3129 /**
3130  * task_prio - return the priority value of a given task.
3131  * @p: the task in question.
3132  *
3133  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3134  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3135  * around 0, value goes from -16 to +15.
3136  */
3137 int task_prio(const struct task_struct *p)
3138 {
3139         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3140 }
3141
3142 /**
3143  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3144  * @cpu: the processor in question.
3145  *
3146  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3147  */
3148 int idle_cpu(int cpu)
3149 {
3150         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3151
3152         if (rq->curr != rq->idle)
3153                 return 0;
3154
3155         if (rq->nr_running)
3156                 return 0;
3157
3158 #ifdef CONFIG_SMP
3159         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3160                 return 0;
3161 #endif
3162
3163         return 1;
3164 }
3165
3166 /**
3167  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3168  * @cpu: the processor in question.
3169  *
3170  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3171  */
3172 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3173 {
3174         return cpu_rq(cpu)->idle;
3175 }
3176
3177 /**
3178  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3179  * @pid: the pid in question.
3180  *
3181  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3182  */
3183 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3184 {
3185         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3186 }
3187
3188 /*
3189  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3190  * SCHED_DEADLINE task.
3191  *
3192  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3193  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3194  * for the first time with its new policy.
3195  */
3196 static void
3197 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3198 {
3199         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3200
3201         init_dl_task_timer(dl_se);
3202         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3203         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3204         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3205         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3206         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3207         dl_se->dl_throttled = 0;
3208         dl_se->dl_new = 1;
3209         dl_se->dl_yielded = 0;
3210 }
3211
3212 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3213                 const struct sched_attr *attr)
3214 {
3215         int policy = attr->sched_policy;
3216
3217         if (policy == -1) /* setparam */
3218                 policy = p->policy;
3219
3220         p->policy = policy;
3221
3222         if (dl_policy(policy))
3223                 __setparam_dl(p, attr);
3224         else if (fair_policy(policy))
3225                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3226
3227         /*
3228          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3229          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3230          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3231          */
3232         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3233         p->normal_prio = normal_prio(p);
3234         set_load_weight(p);
3235 }
3236
3237 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3238 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3239                            const struct sched_attr *attr)
3240 {
3241         __setscheduler_params(p, attr);
3242
3243         /*
3244          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3245          * task. It is safe to use the normal prio.
3246          */
3247         p->prio = normal_prio(p);
3248
3249         if (dl_prio(p->prio))
3250                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3251         else if (rt_prio(p->prio))
3252                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3253         else
3254                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3255 }
3256
3257 static void
3258 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3259 {
3260         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3261
3262         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3263         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3264         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3265         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3266         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3267 }
3268
3269 /*
3270  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3271  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3272  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3273  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3274  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3275  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3276  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3277  * sched_period, as the latter can be zero).
3278  */
3279 static bool
3280 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3281 {
3282         /* deadline != 0 */
3283         if (attr->sched_deadline == 0)
3284                 return false;
3285
3286         /*
3287          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3288          * that big.
3289          */
3290         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3291                 return false;
3292
3293         /*
3294          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3295          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3296          */
3297         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3298             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3299                 return false;
3300
3301         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3302         if ((attr->sched_period != 0 &&
3303              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3304             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3305                 return false;
3306
3307         return true;
3308 }
3309
3310 /*
3311  * check the target process has a UID that matches the current process's
3312  */
3313 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3314 {
3315         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3316         bool match;
3317
3318         rcu_read_lock();
3319         pcred = __task_cred(p);
3320         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3321                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3322         rcu_read_unlock();
3323         return match;
3324 }
3325
3326 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3327                                 const struct sched_attr *attr,
3328                                 bool user)
3329 {
3330         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3331                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3332         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3333         int policy = attr->sched_policy;
3334         unsigned long flags;
3335         const struct sched_class *prev_class;
3336         struct rq *rq;
3337         int reset_on_fork;
3338
3339         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3340         BUG_ON(in_interrupt());
3341 recheck:
3342         /* double check policy once rq lock held */
3343         if (policy < 0) {
3344                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3345                 policy = oldpolicy = p->policy;
3346         } else {
3347                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3348
3349                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3350                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3351                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3352                                 policy != SCHED_IDLE)
3353                         return -EINVAL;
3354         }
3355
3356         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3357                 return -EINVAL;
3358
3359         /*
3360          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3361          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3362          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3363          */
3364         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3365             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3366                 return -EINVAL;
3367         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3368             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3369                 return -EINVAL;
3370
3371         /*
3372          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3373          */
3374         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3375                 if (fair_policy(policy)) {
3376                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3377                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3378                                 return -EPERM;
3379                 }
3380
3381                 if (rt_policy(policy)) {
3382                         unsigned long rlim_rtprio =
3383                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3384
3385                         /* can't set/change the rt policy */
3386                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3387                                 return -EPERM;
3388
3389                         /* can't increase priority */
3390                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3391                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3392                                 return -EPERM;
3393                 }
3394
3395                  /*
3396                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3397                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3398                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3399                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3400                   */
3401                 if (dl_policy(policy))
3402                         return -EPERM;
3403
3404                 /*
3405                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3406                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3407                  */
3408                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3409                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3410                                 return -EPERM;
3411                 }
3412
3413                 /* can't change other user's priorities */
3414                 if (!check_same_owner(p))
3415                         return -EPERM;
3416
3417                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3418                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3419                         return -EPERM;
3420         }
3421
3422         if (user) {
3423                 retval = security_task_setscheduler(p);
3424                 if (retval)
3425                         return retval;
3426         }
3427
3428         /*
3429          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3430          * changing the priority of the task:
3431          *
3432          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3433          * runqueue lock must be held.
3434          */
3435         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3436
3437         /*
3438          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3439          */
3440         if (p == rq->stop) {
3441                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3442                 return -EINVAL;
3443         }
3444
3445         /*
3446          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3447          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3448          */
3449         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3450                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3451                         goto change;
3452                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3453                         goto change;
3454                 if (dl_policy(policy))
3455                         goto change;
3456
3457                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3458                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3459                 return 0;
3460         }
3461 change:
3462
3463         if (user) {
3464 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3465                 /*
3466                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3467                  * assigned.
3468                  */
3469                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3470                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3471                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3472                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3473                         return -EPERM;
3474                 }
3475 #endif
3476 #ifdef CONFIG_SMP
3477                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3478                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3479
3480                         /*
3481                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3482                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3483                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3484                          */
3485                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3486                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3487                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3488                                 return -EPERM;
3489                         }
3490                 }
3491 #endif
3492         }
3493
3494         /* recheck policy now with rq lock held */
3495         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3496                 policy = oldpolicy = -1;
3497                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3498                 goto recheck;
3499         }
3500
3501         /*
3502          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3503          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3504          * is available.
3505          */
3506         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3507                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3508                 return -EBUSY;
3509         }
3510
3511         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3512         oldprio = p->prio;
3513
3514         /*
3515          * Special case for priority boosted tasks.
3516          *
3517          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3518          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3519          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3520          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3521          * itself.
3522          */
3523         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3524                 __setscheduler_params(p, attr);
3525                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3526                 return 0;
3527         }
3528
3529         on_rq = p->on_rq;
3530         running = task_current(rq, p);
3531         if (on_rq)
3532                 dequeue_task(rq, p, 0);
3533         if (running)
3534                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3535
3536         prev_class = p->sched_class;
3537         __setscheduler(rq, p, attr);
3538
3539         if (running)
3540                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3541         if (on_rq) {
3542                 /*
3543                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3544                  * increased (user space view).
3545                  */
3546                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3547         }
3548
3549         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3550         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3551
3552         rt_mutex_adjust_pi(p);
3553
3554         return 0;
3555 }
3556
3557 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3558                                const struct sched_param *param, bool check)
3559 {
3560         struct sched_attr attr = {
3561                 .sched_policy   = policy,
3562                 .sched_priority = param->sched_priority,
3563                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3564         };
3565
3566         /*
3567          * Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack
3568          */
3569         if (policy & SCHED_RESET_ON_FORK) {
3570                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3571                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3572                 attr.sched_policy = policy;
3573         }
3574
3575         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3576 }
3577 /**
3578  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3579  * @p: the task in question.
3580  * @policy: new policy.
3581  * @param: structure containing the new RT priority.
3582  *
3583  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3584  *
3585  * NOTE that the task may be already dead.
3586  */
3587 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3588                        const struct sched_param *param)
3589 {
3590         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3591 }
3592 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3593
3594 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3595 {
3596         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3597 }
3598 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3599
3600 /**
3601  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3602  * @p: the task in question.
3603  * @policy: new policy.
3604  * @param: structure containing the new RT priority.
3605  *
3606  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3607  * current context has permission.  For example, this is needed in
3608  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3609  * but our caller might not have that capability.
3610  *
3611  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3612  */
3613 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3614                                const struct sched_param *param)
3615 {
3616         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3617 }
3618
3619 static int
3620 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3621 {
3622         struct sched_param lparam;
3623         struct task_struct *p;
3624         int retval;
3625
3626         if (!param || pid < 0)
3627                 return -EINVAL;
3628         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3629                 return -EFAULT;
3630
3631         rcu_read_lock();
3632         retval = -ESRCH;
3633         p = find_process_by_pid(pid);
3634         if (p != NULL)
3635                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3636         rcu_read_unlock();
3637
3638         return retval;
3639 }
3640
3641 /*
3642  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3643  */
3644 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3645                            struct sched_attr *attr)
3646 {
3647         u32 size;
3648         int ret;
3649
3650         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3651                 return -EFAULT;
3652
3653         /*
3654          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3655          */
3656         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3657
3658         ret = get_user(size, &uattr->size);
3659         if (ret)
3660                 return ret;
3661
3662         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3663                 goto err_size;
3664
3665         if (!size)              /* abi compat */
3666                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3667
3668         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3669                 goto err_size;
3670
3671         /*
3672          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3673          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3674          * user-space does not rely on any kernel feature
3675          * extensions we dont know about yet.
3676          */
3677         if (size > sizeof(*attr)) {
3678                 unsigned char __user *addr;
3679                 unsigned char __user *end;
3680                 unsigned char val;
3681
3682                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3683                 end  = (void __user *)uattr + size;
3684
3685                 for (; addr < end; addr++) {
3686                         ret = get_user(val, addr);
3687                         if (ret)
3688                                 return ret;
3689                         if (val)
3690                                 goto err_size;
3691                 }
3692                 size = sizeof(*attr);
3693         }
3694
3695         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3696         if (ret)
3697                 return -EFAULT;
3698
3699         /*
3700          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3701          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3702          */
3703         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3704
3705         return 0;
3706
3707 err_size:
3708         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3709         return -E2BIG;
3710 }
3711
3712 /**
3713  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3714  * @pid: the pid in question.
3715  * @policy: new policy.
3716  * @param: structure containing the new RT priority.
3717  *
3718  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3719  */
3720 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3721                 struct sched_param __user *, param)
3722 {
3723         /* negative values for policy are not valid */
3724         if (policy < 0)
3725                 return -EINVAL;
3726
3727         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3728 }
3729
3730 /**
3731  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3732  * @pid: the pid in question.
3733  * @param: structure containing the new RT priority.
3734  *
3735  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3736  */
3737 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3738 {
3739         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3740 }
3741
3742 /**
3743  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3744  * @pid: the pid in question.
3745  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3746  * @flags: for future extension.
3747  */
3748 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3749                                unsigned int, flags)
3750 {
3751         struct sched_attr attr;
3752         struct task_struct *p;
3753         int retval;
3754
3755         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3756                 return -EINVAL;
3757
3758         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
3759         if (retval)
3760                 return retval;
3761
3762         if ((int)attr.sched_policy < 0)
3763                 return -EINVAL;
3764
3765         rcu_read_lock();
3766         retval = -ESRCH;
3767         p = find_process_by_pid(pid);
3768         if (p != NULL)
3769                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3770         rcu_read_unlock();
3771
3772         return retval;
3773 }
3774
3775 /**
3776  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3777  * @pid: the pid in question.
3778  *
3779  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3780  * code.
3781  */
3782 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3783 {
3784         struct task_struct *p;
3785         int retval;
3786
3787         if (pid < 0)
3788                 return -EINVAL;
3789
3790         retval = -ESRCH;
3791         rcu_read_lock();
3792         p = find_process_by_pid(pid);
3793         if (p) {
3794                 retval = security_task_getscheduler(p);
3795                 if (!retval)
3796                         retval = p->policy
3797                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3798         }
3799         rcu_read_unlock();
3800         return retval;
3801 }
3802
3803 /**
3804  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3805  * @pid: the pid in question.
3806  * @param: structure containing the RT priority.
3807  *
3808  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3809  * code.
3810  */
3811 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3812 {
3813         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
3814         struct task_struct *p;
3815         int retval;
3816
3817         if (!param || pid < 0)
3818                 return -EINVAL;
3819
3820         rcu_read_lock();
3821         p = find_process_by_pid(pid);
3822         retval = -ESRCH;
3823         if (!p)
3824                 goto out_unlock;
3825
3826         retval = security_task_getscheduler(p);
3827         if (retval)
3828                 goto out_unlock;
3829
3830         if (task_has_rt_policy(p))
3831                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
3832         rcu_read_unlock();
3833
3834         /*
3835          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3836          */
3837         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3838
3839         return retval;
3840
3841 out_unlock:
3842         rcu_read_unlock();
3843         return retval;
3844 }
3845
3846 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3847                            struct sched_attr *attr,
3848                            unsigned int usize)
3849 {
3850         int ret;
3851
3852         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3853                 return -EFAULT;
3854
3855         /*
3856          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3857          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3858          * user-space does not get uncomplete information.
3859          */
3860         if (usize < sizeof(*attr)) {
3861                 unsigned char *addr;
3862                 unsigned char *end;
3863
3864                 addr = (void *)attr + usize;
3865                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3866
3867                 for (; addr < end; addr++) {
3868                         if (*addr)
3869                                 return -EFBIG;
3870                 }
3871
3872                 attr->size = usize;
3873         }
3874
3875         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3876         if (ret)
3877                 return -EFAULT;
3878
3879         return 0;
3880 }
3881
3882 /**
3883  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3884  * @pid: the pid in question.
3885  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3886  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3887  * @flags: for future extension.
3888  */
3889 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3890                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3891 {
3892         struct sched_attr attr = {
3893                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3894         };
3895         struct task_struct *p;
3896         int retval;
3897
3898         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3899             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3900                 return -EINVAL;
3901
3902         rcu_read_lock();
3903         p = find_process_by_pid(pid);
3904         retval = -ESRCH;
3905         if (!p)
3906                 goto out_unlock;
3907
3908         retval = security_task_getscheduler(p);
3909         if (retval)
3910                 goto out_unlock;
3911
3912         attr.sched_policy = p->policy;
3913         if (p->sched_reset_on_fork)
3914                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3915         if (task_has_dl_policy(p))
3916                 __getparam_dl(p, &attr);
3917         else if (task_has_rt_policy(p))
3918                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
3919         else
3920                 attr.sched_nice = task_nice(p);
3921
3922         rcu_read_unlock();
3923
3924         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
3925         return retval;
3926
3927 out_unlock:
3928         rcu_read_unlock();
3929         return retval;
3930 }
3931
3932 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
3933 {
3934         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
3935         struct task_struct *p;
3936         int retval;
3937
3938         rcu_read_lock();
3939
3940         p = find_process_by_pid(pid);
3941         if (!p) {
3942                 rcu_read_unlock();
3943                 return -ESRCH;
3944         }
3945
3946         /* Prevent p going away */
3947         get_task_struct(p);
3948         rcu_read_unlock();
3949
3950         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
3951                 retval = -EINVAL;
3952                 goto out_put_task;
3953         }
3954         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
3955                 retval = -ENOMEM;
3956                 goto out_put_task;
3957         }
3958         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
3959                 retval = -ENOMEM;
3960                 goto out_free_cpus_allowed;
3961         }
3962         retval = -EPERM;
3963         if (!check_same_owner(p)) {
3964                 rcu_read_lock();
3965                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
3966                         rcu_read_unlock();
3967                         goto out_unlock;
3968                 }
3969                 rcu_read_unlock();
3970         }
3971
3972         retval = security_task_setscheduler(p);
3973         if (retval)
3974                 goto out_unlock;
3975
3976
3977         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
3978         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
3979
3980         /*
3981          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
3982          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
3983          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
3984          * root_domain.
3985          */
3986 #ifdef CONFIG_SMP
3987         if (task_has_dl_policy(p)) {
3988                 const struct cpumask *span = task_rq(p)->rd->span;
3989
3990                 if (dl_bandwidth_enabled() && !cpumask_subset(span, new_mask)) {
3991                         retval = -EBUSY;
3992                         goto out_unlock;
3993                 }
3994         }
3995 #endif
3996 again:
3997         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
3998
3999         if (!retval) {
4000                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4001                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4002                         /*
4003                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4004                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4005                          * cpuset's cpus_allowed
4006                          */
4007                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4008                         goto again;
4009                 }
4010         }
4011 out_unlock:
4012         free_cpumask_var(new_mask);
4013 out_free_cpus_allowed:
4014         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4015 out_put_task:
4016         put_task_struct(p);
4017         return retval;
4018 }
4019
4020 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4021                              struct cpumask *new_mask)
4022 {
4023         if (len < cpumask_size())
4024                 cpumask_clear(new_mask);
4025         else if (len > cpumask_size())
4026                 len = cpumask_size();
4027
4028         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4029 }
4030
4031 /**
4032  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4033  * @pid: pid of the process
4034  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4035  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4036  *
4037  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4038  */
4039 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4040                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4041 {
4042         cpumask_var_t new_mask;
4043         int retval;
4044
4045         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4046                 return -ENOMEM;
4047
4048         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4049         if (retval == 0)
4050                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4051         free_cpumask_var(new_mask);
4052         return retval;
4053 }
4054
4055 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4056 {
4057         struct task_struct *p;
4058         unsigned long flags;
4059         int retval;
4060
4061         rcu_read_lock();
4062
4063         retval = -ESRCH;
4064         p = find_process_by_pid(pid);
4065         if (!p)
4066                 goto out_unlock;
4067
4068         retval = security_task_getscheduler(p);
4069         if (retval)
4070                 goto out_unlock;
4071
4072         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4073         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4074         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4075
4076 out_unlock:
4077         rcu_read_unlock();
4078
4079         return retval;
4080 }
4081
4082 /**
4083  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4084  * @pid: pid of the process
4085  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4086  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4087  *
4088  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4089  */
4090 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4091                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4092 {
4093         int ret;
4094         cpumask_var_t mask;
4095
4096         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4097                 return -EINVAL;
4098         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4099                 return -EINVAL;
4100
4101         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4102                 return -ENOMEM;
4103
4104         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4105         if (ret == 0) {
4106                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4107
4108                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4109                         ret = -EFAULT;
4110                 else
4111                         ret = retlen;
4112         }
4113         free_cpumask_var(mask);
4114
4115         return ret;
4116 }
4117
4118 /**
4119  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4120  *
4121  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4122  * other threads running on this CPU then this function will return.
4123  *
4124  * Return: 0.
4125  */
4126 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4127 {
4128         struct rq *rq = this_rq_lock();
4129
4130         schedstat_inc(rq, yld_count);
4131         current->sched_class->yield_task(rq);
4132
4133         /*
4134          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4135          * no need to preempt or enable interrupts:
4136          */
4137         __release(rq->lock);
4138         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4139         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4140         sched_preempt_enable_no_resched();
4141
4142         schedule();
4143
4144         return 0;
4145 }
4146
4147 static void __cond_resched(void)
4148 {
4149         __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
4150         __schedule();
4151         __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
4152 }
4153
4154 int __sched _cond_resched(void)
4155 {
4156         rcu_cond_resched();
4157         if (should_resched()) {
4158                 __cond_resched();
4159                 return 1;
4160         }
4161         return 0;
4162 }
4163 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4164
4165 /*
4166  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4167  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4168  *
4169  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4170  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4171  * spin_unlock(), once by hand).
4172  */
4173 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4174 {
4175         bool need_rcu_resched = rcu_should_resched();
4176         int resched = should_resched();
4177         int ret = 0;
4178
4179         lockdep_assert_held(lock);
4180
4181         if (spin_needbreak(lock) || resched || need_rcu_resched) {
4182                 spin_unlock(lock);
4183                 if (resched)
4184                         __cond_resched();
4185                 else if (unlikely(need_rcu_resched))
4186                         rcu_resched();
4187                 else
4188                         cpu_relax();
4189                 ret = 1;
4190                 spin_lock(lock);
4191         }
4192         return ret;
4193 }
4194 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4195
4196 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4197 {
4198         BUG_ON(!in_softirq());
4199
4200         rcu_cond_resched();  /* BH disabled OK, just recording QSes. */
4201         if (should_resched()) {
4202                 local_bh_enable();
4203                 __cond_resched();
4204                 local_bh_disable();
4205                 return 1;
4206         }
4207         return 0;
4208 }
4209 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4210
4211 /**
4212  * yield - yield the current processor to other threads.
4213  *
4214  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4215  *
4216  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4217  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4218  * it, its already broken.
4219  *
4220  * Typical broken usage is:
4221  *
4222  * while (!event)
4223  *      yield();
4224  *
4225  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4226  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4227  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4228  *
4229  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4230  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4231  * If you still want to use yield(), do not!
4232  */
4233 void __sched yield(void)
4234 {
4235         set_current_state(TASK_RUNNING);
4236         sys_sched_yield();
4237 }
4238 EXPORT_SYMBOL(yield);
4239
4240 /**
4241  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4242  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4243  * processor it's on.
4244  * @p: target task
4245  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4246  *
4247  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4248  * can't go away on us before we can do any checks.
4249  *
4250  * Return:
4251  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4252  *      false (0) if we failed to boost the target.
4253  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4254  */
4255 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4256 {
4257         struct task_struct *curr = current;
4258         struct rq *rq, *p_rq;
4259         unsigned long flags;
4260         int yielded = 0;
4261
4262         local_irq_save(flags);
4263         rq = this_rq();
4264
4265 again:
4266         p_rq = task_rq(p);
4267         /*
4268          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4269          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4270          */
4271         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4272                 yielded = -ESRCH;
4273                 goto out_irq;
4274         }
4275
4276         double_rq_lock(rq, p_rq);
4277         if (task_rq(p) != p_rq) {
4278                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4279                 goto again;
4280         }
4281
4282         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4283                 goto out_unlock;
4284
4285         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4286                 goto out_unlock;
4287
4288         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4289                 goto out_unlock;
4290
4291         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4292         if (yielded) {
4293                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4294                 /*
4295                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4296                  * fairness.
4297                  */
4298                 if (preempt && rq != p_rq)
4299                         resched_task(p_rq->curr);
4300         }
4301
4302 out_unlock:
4303         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4304 out_irq:
4305         local_irq_restore(flags);
4306
4307         if (yielded > 0)
4308                 schedule();
4309
4310         return yielded;
4311 }
4312 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4313
4314 /*
4315  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4316  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4317  */
4318 void __sched io_schedule(void)
4319 {
4320         struct rq *rq = raw_rq();
4321
4322         delayacct_blkio_start();
4323         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4324         blk_flush_plug(current);
4325         current->in_iowait = 1;
4326         schedule();
4327         current->in_iowait = 0;
4328         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4329         delayacct_blkio_end();
4330 }
4331 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4332
4333 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4334 {
4335         struct rq *rq = raw_rq();
4336         long ret;
4337
4338         delayacct_blkio_start();
4339         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4340         blk_flush_plug(current);
4341         current->in_iowait = 1;
4342         ret = schedule_timeout(timeout);
4343         current->in_iowait = 0;
4344         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4345         delayacct_blkio_end();
4346         return ret;
4347 }
4348
4349 /**
4350  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4351  * @policy: scheduling class.
4352  *
4353  * Return: On success, this syscall returns the maximum
4354  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4355  * On failure, a negative error code is returned.
4356  */
4357 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4358 {
4359         int ret = -EINVAL;
4360
4361         switch (policy) {
4362         case SCHED_FIFO:
4363         case SCHED_RR:
4364                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4365                 break;
4366         case SCHED_DEADLINE:
4367         case SCHED_NORMAL:
4368         case SCHED_BATCH:
4369         case SCHED_IDLE:
4370                 ret = 0;
4371                 break;
4372         }
4373         return ret;
4374 }
4375
4376 /**
4377  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4378  * @policy: scheduling class.
4379  *
4380  * Return: On success, this syscall returns the minimum
4381  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
4382  * On failure, a negative error code is returned.
4383  */
4384 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
4385 {
4386         int ret = -EINVAL;
4387
4388         switch (policy) {
4389         case SCHED_FIFO:
4390         case SCHED_RR:
4391                 ret = 1;
4392                 break;
4393         case SCHED_DEADLINE:
4394         case SCHED_NORMAL:
4395         case SCHED_BATCH:
4396         case SCHED_IDLE:
4397                 ret = 0;
4398         }
4399         return ret;
4400 }
4401
4402 /**
4403  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4404  * @pid: pid of the process.
4405  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4406  *
4407  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4408  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4409  *
4410  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
4411  * an error code.
4412  */
4413 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
4414                 struct timespec __user *, interval)
4415 {
4416         struct task_struct *p;
4417         unsigned int time_slice;
4418         unsigned long flags;
4419         struct rq *rq;
4420         int retval;
4421         struct timespec t;
4422
4423         if (pid < 0)
4424                 return -EINVAL;
4425
4426         retval = -ESRCH;
4427         rcu_read_lock();
4428         p = find_process_by_pid(pid);
4429         if (!p)
4430                 goto out_unlock;
4431
4432         retval = security_task_getscheduler(p);
4433         if (retval)
4434                 goto out_unlock;
4435
4436         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4437         time_slice = 0;
4438         if (p->sched_class->get_rr_interval)
4439                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
4440         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4441
4442         rcu_read_unlock();
4443         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4444         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4445         return retval;
4446
4447 out_unlock:
4448         rcu_read_unlock();
4449         return retval;
4450 }
4451
4452 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
4453
4454 void sched_show_task(struct task_struct *p)
4455 {
4456         unsigned long free = 0;
4457         int ppid;
4458         unsigned state;
4459
4460         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4461         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
4462                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4463 #if BITS_PER_LONG == 32
4464         if (state == TASK_RUNNING)
4465                 printk(KERN_CONT " running  ");
4466         else
4467                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4468 #else
4469         if (state == TASK_RUNNING)
4470                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4471         else
4472                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4473 #endif
4474 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4475         free = stack_not_used(p);
4476 #endif
4477         rcu_read_lock();
4478         ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
4479         rcu_read_unlock();
4480         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
4481                 task_pid_nr(p), ppid,
4482                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
4483
4484         print_worker_info(KERN_INFO, p);
4485         show_stack(p, NULL);
4486 }
4487
4488 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4489 {
4490         struct task_struct *g, *p;
4491
4492 #if BITS_PER_LONG == 32
4493         printk(KERN_INFO
4494                 "  task                PC stack   pid father\n");
4495 #else
4496         printk(KERN_INFO
4497                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4498 #endif
4499         rcu_read_lock();
4500         do_each_thread(g, p) {
4501                 /*
4502                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4503                  * console might take a lot of time:
4504                  */
4505                 touch_nmi_watchdog();
4506                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4507                         sched_show_task(p);
4508         } while_each_thread(g, p);
4509
4510         touch_all_softlockup_watchdogs();
4511
4512 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4513         sysrq_sched_debug_show();
4514 #endif
4515         rcu_read_unlock();
4516         /*
4517          * Only show locks if all tasks are dumped:
4518          */
4519         if (!state_filter)
4520                 debug_show_all_locks();
4521 }
4522
4523 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4524 {
4525         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4526 }
4527
4528 /**
4529  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4530  * @idle: task in question
4531  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4532  *
4533  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4534  * flag, to make booting more robust.
4535  */
4536 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4537 {
4538         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4539         unsigned long flags;
4540
4541         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4542
4543         __sched_fork(0, idle);
4544         idle->state = TASK_RUNNING;
4545         idle->se.exec_start = sched_clock();
4546
4547         do_set_cpus_allowed(idle, cpumask_of(cpu));
4548         /*
4549          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
4550          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
4551          * lockdep check in task_group() will fail.
4552          *
4553          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
4554          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
4555          *
4556          * Silence PROVE_RCU
4557          */
4558         rcu_read_lock();
4559         __set_task_cpu(idle, cpu);
4560         rcu_read_unlock();
4561
4562         rq->curr = rq->idle = idle;
4563         idle->on_rq = 1;
4564 #if defined(CONFIG_SMP)
4565         idle->on_cpu = 1;
4566 #endif
4567         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4568
4569         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4570         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
4571
4572         /*
4573          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4574          */
4575         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4576         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
4577         vtime_init_idle(idle, cpu);
4578 #if defined(CONFIG_SMP)
4579         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
4580 #endif
4581 }
4582
4583 #ifdef CONFIG_SMP
4584 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4585 {
4586         if (p->sched_class && p->sched_class->set_cpus_allowed)
4587                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
4588
4589         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
4590         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
4591 }
4592
4593 /*
4594  * This is how migration works:
4595  *
4596  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
4597  *    stop_one_cpu().
4598  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
4599  *    off the CPU)
4600  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
4601  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4602  *    it and puts it into the right queue.
4603  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
4604  *    is done.
4605  */
4606
4607 /*
4608  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4609  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4610  * is removed from the allowed bitmask.
4611  *
4612  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4613  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
4614  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4615  */
4616 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
4617 {
4618         unsigned long flags;
4619         struct rq *rq;
4620         unsigned int dest_cpu;
4621         int ret = 0;
4622
4623         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4624
4625         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
4626                 goto out;
4627
4628         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
4629                 ret = -EINVAL;
4630                 goto out;
4631         }
4632
4633         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
4634
4635         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4636         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
4637                 goto out;
4638
4639         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
4640         if (p->on_rq) {
4641                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
4642                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4643                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4644                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
4645                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4646                 return 0;
4647         }
4648 out:
4649         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4650
4651         return ret;
4652 }
4653 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
4654
4655 /*
4656  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
4657  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4658  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4659  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4660  *
4661  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4662  * as the task is no longer on this CPU.
4663  *
4664  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4665  */
4666 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4667 {
4668         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4669         int ret = 0;
4670
4671         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
4672                 return ret;
4673
4674         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4675         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4676
4677         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
4678         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4679         /* Already moved. */
4680         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4681                 goto done;
4682         /* Affinity changed (again). */
4683         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4684                 goto fail;
4685
4686         /*
4687          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
4688          * placed properly.
4689          */
4690         if (p->on_rq) {
4691                 dequeue_task(rq_src, p, 0);
4692                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
4693                 enqueue_task(rq_dest, p, 0);
4694                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
4695         }
4696 done:
4697         ret = 1;
4698 fail:
4699         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4700         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
4701         return ret;
4702 }
4703
4704 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4705 /* Migrate current task p to target_cpu */
4706 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
4707 {
4708         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
4709         int curr_cpu = task_cpu(p);
4710
4711         if (curr_cpu == target_cpu)
4712                 return 0;
4713
4714         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4715                 return -EINVAL;
4716
4717         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
4718
4719         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
4720         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
4721 }
4722
4723 /*
4724  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
4725  * tasks on the runqueues
4726  */
4727 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
4728 {
4729         struct rq *rq;
4730         unsigned long flags;
4731         bool on_rq, running;
4732
4733         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4734         on_rq = p->on_rq;
4735         running = task_current(rq, p);
4736
4737         if (on_rq)
4738                 dequeue_task(rq, p, 0);
4739         if (running)
4740                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4741
4742         p->numa_preferred_nid = nid;
4743
4744         if (running)
4745                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4746         if (on_rq)
4747                 enqueue_task(rq, p, 0);
4748         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
4749 }
4750 #endif
4751
4752 /*
4753  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
4754  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
4755  * 'pushing' onto another runqueue.
4756  */
4757 static int migration_cpu_stop(void *data)
4758 {
4759         struct migration_arg *arg = data;
4760
4761         /*
4762          * The original target cpu might have gone down and we might
4763          * be on another cpu but it doesn't matter.
4764          */
4765         local_irq_disable();
4766         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
4767         local_irq_enable();
4768         return 0;
4769 }
4770
4771 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4772
4773 /*
4774  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4775  * offline.
4776  */
4777 void idle_task_exit(void)
4778 {
4779         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4780
4781         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4782
4783         if (mm != &init_mm) {
4784                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4785                 finish_arch_post_lock_switch();
4786         }
4787         mmdrop(mm);
4788 }
4789
4790 /*
4791  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
4792  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
4793  * nr_active count is stable.
4794  *
4795  * Also see the comment "Global load-average calculations".
4796  */
4797 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
4798 {
4799         long delta = calc_load_fold_active(rq);
4800         if (delta)
4801                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
4802 }
4803
4804 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4805 {
4806 }
4807
4808 static const struct sched_class fake_sched_class = {
4809         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
4810 };
4811
4812 static struct task_struct fake_task = {
4813         /*
4814          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
4815          */
4816         .prio = MAX_PRIO + 1,
4817         .sched_class = &fake_sched_class,
4818 };
4819
4820 /*
4821  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
4822  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
4823  *
4824  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
4825  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
4826  * because of lock validation efforts.
4827  */
4828 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
4829 {
4830         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4831         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
4832         int dest_cpu;
4833
4834         /*
4835          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
4836          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
4837          *
4838          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
4839          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
4840          * either way we should never end up calling schedule() until we're
4841          * done here.
4842          */
4843         rq->stop = NULL;
4844
4845         /*
4846          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
4847          * class method both need to have an up-to-date
4848          * value of rq->clock[_task]
4849          */
4850         update_rq_clock(rq);
4851
4852         for ( ; ; ) {
4853                 /*
4854                  * There's this thread running, bail when that's the only
4855                  * remaining thread.
4856                  */
4857                 if (rq->nr_running == 1)
4858                         break;
4859
4860                 next = pick_next_task(rq, &fake_task);
4861                 BUG_ON(!next);
4862                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
4863
4864                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
4865                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
4866                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4867
4868                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
4869
4870                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4871         }
4872
4873         rq->stop = stop;
4874 }
4875
4876 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4877
4878 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
4879
4880 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
4881         {
4882                 .procname       = "sched_domain",
4883                 .mode           = 0555,
4884         },
4885         {}
4886 };
4887
4888 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
4889         {
4890                 .procname       = "kernel",
4891                 .mode           = 0555,
4892                 .child          = sd_ctl_dir,
4893         },
4894         {}
4895 };
4896
4897 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
4898 {
4899         struct ctl_table *entry =
4900                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
4901
4902         return entry;
4903 }
4904
4905 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
4906 {
4907         struct ctl_table *entry;
4908
4909         /*
4910          * In the intermediate directories, both the child directory and
4911          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
4912          * will always be set. In the lowest directory the names are
4913          * static strings and all have proc handlers.
4914          */
4915         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
4916                 if (entry->child)
4917                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
4918                 if (entry->proc_handler == NULL)
4919                         kfree(entry->procname);
4920         }
4921
4922         kfree(*tablep);
4923         *tablep = NULL;
4924 }
4925
4926 static int min_load_idx = 0;
4927 static int max_load_idx = CPU_LOAD_IDX_MAX-1;
4928
4929 static void
4930 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
4931                 const char *procname, void *data, int maxlen,
4932                 umode_t mode, proc_handler *proc_handler,
4933                 bool load_idx)
4934 {
4935         entry->procname = procname;
4936         entry->data = data;
4937         entry->maxlen = maxlen;
4938         entry->mode = mode;
4939         entry->proc_handler = proc_handler;
4940
4941         if (load_idx) {
4942                 entry->extra1 = &min_load_idx;
4943                 entry->extra2 = &max_load_idx;
4944         }
4945 }
4946
4947 static struct ctl_table *
4948 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
4949 {
4950         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
4951
4952         if (table == NULL)
4953                 return NULL;
4954
4955         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
4956                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4957         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
4958                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4959         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
4960                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4961         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
4962                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4963         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
4964                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4965         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
4966                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4967         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
4968                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, true);
4969         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
4970                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4971         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
4972                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4973         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
4974                 &sd->cache_nice_tries,
4975                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4976         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
4977                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax, false);
4978         set_table_entry(&table[11], "max_newidle_lb_cost",
4979                 &sd->max_newidle_lb_cost,
4980                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax, false);
4981         set_table_entry(&table[12], "name", sd->name,
4982                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring, false);
4983         /* &table[13] is terminator */
4984
4985         return table;
4986 }
4987
4988 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
4989 {
4990         struct ctl_table *entry, *table;
4991         struct sched_domain *sd;
4992         int domain_num = 0, i;
4993         char buf[32];
4994
4995         for_each_domain(cpu, sd)
4996                 domain_num++;
4997         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
4998         if (table == NULL)
4999                 return NULL;
5000
5001         i = 0;
5002         for_each_domain(cpu, sd) {
5003                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5004                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5005                 entry->mode = 0555;
5006                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5007                 entry++;
5008                 i++;
5009         }
5010         return table;
5011 }
5012
5013 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5014 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5015 {
5016         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5017         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5018         char buf[32];
5019
5020         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5021         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5022
5023         if (entry == NULL)
5024                 return;
5025
5026         for_each_possible_cpu(i) {
5027                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5028                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5029                 entry->mode = 0555;
5030                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5031                 entry++;
5032         }
5033
5034         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5035         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5036 }
5037
5038 /* may be called multiple times per register */
5039 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5040 {
5041         if (sd_sysctl_header)
5042                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5043         sd_sysctl_header = NULL;
5044         if (sd_ctl_dir[0].child)
5045                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5046 }
5047 #else
5048 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5049 {
5050 }
5051 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5052 {
5053 }
5054 #endif
5055
5056 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5057 {
5058         if (!rq->online) {
5059                 const struct sched_class *class;
5060
5061                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5062                 rq->online = 1;
5063
5064                 for_each_class(class) {
5065                         if (class->rq_online)
5066                                 class->rq_online(rq);
5067                 }
5068         }
5069 }
5070
5071 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5072 {
5073         if (rq->online) {
5074                 const struct sched_class *class;
5075
5076                 for_each_class(class) {
5077                         if (class->rq_offline)
5078                                 class->rq_offline(rq);
5079                 }
5080
5081                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5082                 rq->online = 0;
5083         }
5084 }
5085
5086 /*
5087  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5088  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5089  */
5090 static int
5091 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5092 {
5093         int cpu = (long)hcpu;
5094         unsigned long flags;
5095         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5096
5097         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5098
5099         case CPU_UP_PREPARE:
5100                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5101                 break;
5102
5103         case CPU_ONLINE:
5104                 /* Update our root-domain */
5105                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5106                 if (rq->rd) {
5107                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5108
5109                         set_rq_online(rq);
5110                 }
5111                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5112                 break;
5113
5114 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5115         case CPU_DYING:
5116                 sched_ttwu_pending();
5117                 /* Update our root-domain */
5118                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5119                 if (rq->rd) {
5120                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5121                         set_rq_offline(rq);
5122                 }
5123                 migrate_tasks(cpu);
5124                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5125                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5126                 break;
5127
5128         case CPU_DEAD:
5129                 calc_load_migrate(rq);
5130                 break;
5131 #endif
5132         }
5133
5134         update_max_interval();
5135
5136         return NOTIFY_OK;
5137 }
5138
5139 /*
5140  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5141  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5142  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5143  */
5144 static struct notifier_block migration_notifier = {
5145         .notifier_call = migration_call,
5146         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5147 };
5148
5149 static void __cpuinit set_cpu_rq_start_time(void)
5150 {
5151         int cpu = smp_processor_id();
5152         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5153         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5154 }
5155
5156 static int sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5157                                       unsigned long action, void *hcpu)
5158 {
5159         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5160         case CPU_STARTING:
5161                 set_cpu_rq_start_time();
5162                 return NOTIFY_OK;
5163         case CPU_DOWN_FAILED:
5164                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5165                 return NOTIFY_OK;
5166         default:
5167                 return NOTIFY_DONE;
5168         }
5169 }
5170
5171 static int sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5172                                         unsigned long action, void *hcpu)
5173 {
5174         unsigned long flags;
5175         long cpu = (long)hcpu;
5176
5177         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5178         case CPU_DOWN_PREPARE:
5179                 set_cpu_active(cpu, false);
5180
5181                 /* explicitly allow suspend */
5182                 if (!(action & CPU_TASKS_FROZEN)) {
5183                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
5184                         bool overflow;
5185                         int cpus;
5186
5187                         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5188                         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
5189                         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
5190                         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5191
5192                         if (overflow)
5193                                 return notifier_from_errno(-EBUSY);
5194                 }
5195                 return NOTIFY_OK;
5196         }
5197
5198         return NOTIFY_DONE;
5199 }
5200
5201 static int __init migration_init(void)
5202 {
5203         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5204         int err;
5205
5206         /* Initialize migration for the boot CPU */
5207         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5208         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5209         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5210         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5211
5212         /* Register cpu active notifiers */
5213         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5214         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5215
5216         return 0;
5217 }
5218 early_initcall(migration_init);
5219 #endif
5220
5221 #ifdef CONFIG_SMP
5222
5223 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5224
5225 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5226
5227 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5228
5229 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5230 {
5231         sched_debug_enabled = 1;
5232
5233         return 0;
5234 }
5235 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5236
5237 static inline bool sched_debug(void)
5238 {
5239         return sched_debug_enabled;
5240 }
5241
5242 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5243                                   struct cpumask *groupmask)
5244 {
5245         struct sched_group *group = sd->groups;
5246         char str[256];
5247
5248         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5249         cpumask_clear(groupmask);
5250
5251         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5252
5253         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5254                 printk("does not load-balance\n");
5255                 if (sd->parent)
5256                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5257                                         " has parent");
5258                 return -1;
5259         }
5260
5261         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5262
5263         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5264                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5265                                 "CPU%d\n", cpu);
5266         }
5267         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5268                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5269                                 " CPU%d\n", cpu);
5270         }
5271
5272         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5273         do {
5274                 if (!group) {
5275                         printk("\n");
5276                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5277                         break;
5278                 }
5279
5280                 /*
5281                  * Even though we initialize ->capacity to something semi-sane,
5282                  * we leave capacity_orig unset. This allows us to detect if
5283                  * domain iteration is still funny without causing /0 traps.
5284                  */
5285                 if (!group->sgc->capacity_orig) {
5286                         printk(KERN_CONT "\n");
5287                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_capacity not set\n");
5288                         break;
5289                 }
5290
5291                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5292                         printk(KERN_CONT "\n");
5293                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5294                         break;
5295                 }
5296
5297                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5298                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5299                         printk(KERN_CONT "\n");
5300                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5301                         break;
5302                 }
5303
5304                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5305
5306                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5307
5308                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5309                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5310                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5311                                 group->sgc->capacity);
5312                 }
5313
5314                 group = group->next;
5315         } while (group != sd->groups);
5316         printk(KERN_CONT "\n");
5317
5318         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5319                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5320
5321         if (sd->parent &&
5322             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5323                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5324                         "of domain->span\n");
5325         return 0;
5326 }
5327
5328 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5329 {
5330         int level = 0;
5331
5332         if (!sched_debug_enabled)
5333                 return;
5334
5335         if (!sd) {
5336                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5337                 return;
5338         }
5339
5340         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5341
5342         for (;;) {
5343                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5344                         break;
5345                 level++;
5346                 sd = sd->parent;
5347                 if (!sd)
5348                         break;
5349         }
5350 }
5351 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5352 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5353 static inline bool sched_debug(void)
5354 {
5355         return false;
5356 }
5357 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5358
5359 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5360 {
5361         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5362                 return 1;
5363
5364         /* Following flags need at least 2 groups */
5365         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5366                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5367                          SD_BALANCE_FORK |
5368                          SD_BALANCE_EXEC |
5369                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5370                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5371                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5372                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5373                         return 0;
5374         }
5375
5376         /* Following flags don't use groups */
5377         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5378                 return 0;
5379
5380         return 1;
5381 }
5382
5383 static int
5384 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5385 {
5386         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5387
5388         if (sd_degenerate(parent))
5389                 return 1;
5390
5391         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5392                 return 0;
5393
5394         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5395         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5396                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5397                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5398                                 SD_BALANCE_FORK |
5399                                 SD_BALANCE_EXEC |
5400                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5401                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5402                                 SD_PREFER_SIBLING |
5403                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5404                 if (nr_node_ids == 1)
5405                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5406         }
5407         if (~cflags & pflags)
5408                 return 0;
5409
5410         return 1;
5411 }
5412
5413 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5414 {
5415         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5416
5417         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5418         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5419         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5420         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5421         free_cpumask_var(rd->online);
5422         free_cpumask_var(rd->span);
5423         kfree(rd);
5424 }
5425
5426 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5427 {
5428         struct root_domain *old_rd = NULL;
5429         unsigned long flags;
5430
5431         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5432
5433         if (rq->rd) {
5434                 old_rd = rq->rd;
5435
5436                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5437                         set_rq_offline(rq);
5438
5439                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5440
5441                 /*
5442                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5443                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5444                  * in this function:
5445                  */
5446                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5447                         old_rd = NULL;
5448         }
5449
5450         atomic_inc(&rd->refcount);
5451         rq->rd = rd;
5452
5453         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5454         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5455                 set_rq_online(rq);
5456
5457         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5458
5459         if (old_rd)
5460                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5461 }
5462
5463 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5464 {
5465         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5466
5467         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5468                 goto out;
5469         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5470                 goto free_span;
5471         if (!alloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5472                 goto free_online;
5473         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5474                 goto free_dlo_mask;
5475
5476         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5477         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5478                 goto free_dlo_mask;
5479
5480         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5481                 goto free_rto_mask;
5482         return 0;
5483
5484 free_rto_mask:
5485         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5486 free_dlo_mask:
5487         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5488 free_online:
5489         free_cpumask_var(rd->online);
5490 free_span:
5491         free_cpumask_var(rd->span);
5492 out:
5493         return -ENOMEM;
5494 }
5495
5496 /*
5497  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5498  * members (mimicking the global state we have today).
5499  */
5500 struct root_domain def_root_domain;
5501
5502 static void init_defrootdomain(void)
5503 {
5504         init_rootdomain(&def_root_domain);
5505
5506         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5507 }
5508
5509 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5510 {
5511         struct root_domain *rd;
5512
5513         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5514         if (!rd)
5515                 return NULL;
5516
5517         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5518                 kfree(rd);
5519                 return NULL;
5520         }
5521
5522         return rd;
5523 }
5524
5525 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5526 {
5527         struct sched_group *tmp, *first;
5528
5529         if (!sg)
5530                 return;
5531
5532         first = sg;
5533         do {
5534                 tmp = sg->next;
5535
5536                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5537                         kfree(sg->sgc);
5538
5539                 kfree(sg);
5540                 sg = tmp;
5541         } while (sg != first);
5542 }
5543
5544 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5545 {
5546         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5547
5548         /*
5549          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5550          * nuke them all.
5551          */
5552         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5553                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5554         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5555                 kfree(sd->groups->sgc);
5556                 kfree(sd->groups);
5557         }
5558         kfree(sd);
5559 }
5560
5561 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5562 {
5563         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5564 }
5565
5566 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5567 {
5568         for (; sd; sd = sd->parent)
5569                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5570 }
5571
5572 /*
5573  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5574  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5575  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5576  *
5577  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5578  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5579  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5580  */
5581 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5582 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5583 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5584 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5585 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5586 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5587
5588 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5589 {
5590         struct sched_domain *sd;
5591         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5592         int id = cpu;
5593         int size = 1;
5594
5595         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5596         if (sd) {
5597                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5598                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5599                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5600         }
5601         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5602
5603         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5604         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5605         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5606
5607         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5608         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5609
5610         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5611         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5612 }
5613
5614 /*
5615  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5616  * hold the hotplug lock.
5617  */
5618 static void
5619 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5620 {
5621         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5622         struct sched_domain *tmp;
5623
5624         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5625         for (tmp = sd; tmp; ) {
5626                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5627                 if (!parent)
5628                         break;
5629
5630                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5631                         tmp->parent = parent->parent;
5632                         if (parent->parent)
5633                                 parent->parent->child = tmp;
5634                         /*
5635                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5636                          * degenerate parent; the spans match for this
5637                          * so the property transfers.
5638                          */
5639                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5640                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5641                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5642                 } else
5643                         tmp = tmp->parent;
5644         }
5645
5646         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5647                 tmp = sd;
5648                 sd = sd->parent;
5649                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5650                 if (sd)
5651                         sd->child = NULL;
5652         }
5653
5654         sched_domain_debug(sd, cpu);
5655
5656         rq_attach_root(rq, rd);
5657         tmp = rq->sd;
5658         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5659         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
5660
5661         update_top_cache_domain(cpu);
5662 }
5663
5664 /* cpus with isolated domains */
5665 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
5666
5667 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5668 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5669 {
5670         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
5671         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
5672         return 1;
5673 }
5674
5675 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5676
5677 struct s_data {
5678         struct sched_domain ** __percpu sd;
5679         struct root_domain      *rd;
5680 };
5681
5682 enum s_alloc {
5683         sa_rootdomain,
5684         sa_sd,
5685         sa_sd_storage,
5686         sa_none,
5687 };
5688
5689 /*
5690  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
5691  * domain traversal.
5692  *
5693  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
5694  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
5695  * range.
5696  *
5697  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
5698  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
5699  * cpu they're built on, so check that.
5700  *
5701  */
5702 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
5703 {
5704         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5705         struct sd_data *sdd = sd->private;
5706         struct sched_domain *sibling;
5707         int i;
5708
5709         for_each_cpu(i, span) {
5710                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5711                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
5712                         continue;
5713
5714                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
5715         }
5716 }
5717
5718 /*
5719  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
5720  * of this group that's also in the iteration mask.
5721  */
5722 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
5723 {
5724         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
5725 }
5726
5727 static int
5728 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5729 {
5730         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
5731         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5732         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
5733         struct sd_data *sdd = sd->private;
5734         struct sched_domain *child;
5735         int i;
5736
5737         cpumask_clear(covered);
5738
5739         for_each_cpu(i, span) {
5740                 struct cpumask *sg_span;
5741
5742                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5743                         continue;
5744
5745                 child = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
5746
5747                 /* See the comment near build_group_mask(). */
5748                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(child)))
5749                         continue;
5750
5751                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
5752                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
5753
5754                 if (!sg)
5755                         goto fail;
5756
5757                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
5758                 if (child->child) {
5759                         child = child->child;
5760                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(child));
5761                 } else
5762                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
5763
5764                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
5765
5766                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
5767                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
5768                         build_group_mask(sd, sg);
5769
5770                 /*
5771                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
5772                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
5773                  * die on a /0 trap.
5774                  */
5775                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
5776                 sg->sgc->capacity_orig = sg->sgc->capacity;
5777
5778                 /*
5779                  * Make sure the first group of this domain contains the
5780                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
5781                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
5782                  */
5783                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
5784                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
5785                         groups = sg;
5786
5787                 if (!first)
5788                         first = sg;
5789                 if (last)
5790                         last->next = sg;
5791                 last = sg;
5792                 last->next = first;
5793         }
5794         sd->groups = groups;
5795
5796         return 0;
5797
5798 fail:
5799         free_sched_groups(first, 0);
5800
5801         return -ENOMEM;
5802 }
5803
5804 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
5805 {
5806         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
5807         struct sched_domain *child = sd->child;
5808
5809         if (child)
5810                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
5811
5812         if (sg) {
5813                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
5814                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
5815                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
5816         }
5817
5818         return cpu;
5819 }
5820
5821 /*
5822  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
5823  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5824  * and ->cpu_capacity to 0.
5825  *
5826  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
5827  */
5828 static int
5829 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
5830 {
5831         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5832         struct sd_data *sdd = sd->private;
5833         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
5834         struct cpumask *covered;
5835         int i;
5836
5837         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
5838         atomic_inc(&sd->groups->ref);
5839
5840         if (cpu != cpumask_first(span))
5841                 return 0;
5842
5843         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
5844         covered = sched_domains_tmpmask;
5845
5846         cpumask_clear(covered);
5847
5848         for_each_cpu(i, span) {
5849                 struct sched_group *sg;
5850                 int group, j;
5851
5852                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
5853                         continue;
5854
5855                 group = get_group(i, sdd, &sg);
5856                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
5857
5858                 for_each_cpu(j, span) {
5859                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
5860                                 continue;
5861
5862                         cpumask_set_cpu(j, covered);
5863                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
5864                 }
5865
5866                 if (!first)
5867                         first = sg;
5868                 if (last)
5869                         last->next = sg;
5870                 last = sg;
5871         }
5872         last->next = first;
5873
5874         return 0;
5875 }
5876
5877 /*
5878  * Initialize sched groups cpu_capacity.
5879  *
5880  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
5881  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5882  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
5883  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
5884  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
5885  * group having less cpu_capacity.
5886  */
5887 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
5888 {
5889         struct sched_group *sg = sd->groups;
5890
5891         WARN_ON(!sg);
5892
5893         do {
5894                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
5895                 sg = sg->next;
5896         } while (sg != sd->groups);
5897
5898         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
5899                 return;
5900
5901         update_group_capacity(sd, cpu);
5902         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
5903 }
5904
5905 /*
5906  * Initializers for schedule domains
5907  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
5908  */
5909
5910 static int default_relax_domain_level = -1;
5911 int sched_domain_level_max;
5912
5913 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
5914 {
5915         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
5916                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
5917
5918         return 1;
5919 }
5920 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
5921
5922 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
5923                                  struct sched_domain_attr *attr)
5924 {
5925         int request;
5926
5927         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
5928                 if (default_relax_domain_level < 0)
5929                         return;
5930                 else
5931                         request = default_relax_domain_level;
5932         } else
5933                 request = attr->relax_domain_level;
5934         if (request < sd->level) {
5935                 /* turn off idle balance on this domain */
5936                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5937         } else {
5938                 /* turn on idle balance on this domain */
5939                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
5940         }
5941 }
5942
5943 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
5944 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
5945
5946 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
5947                                  const struct cpumask *cpu_map)
5948 {
5949         switch (what) {
5950         case sa_rootdomain:
5951                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
5952                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
5953         case sa_sd:
5954                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
5955         case sa_sd_storage:
5956                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
5957         case sa_none:
5958                 break;
5959         }
5960 }
5961
5962 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
5963                                                    const struct cpumask *cpu_map)
5964 {
5965         memset(d, 0, sizeof(*d));
5966
5967         if (__sdt_alloc(cpu_map))
5968                 return sa_sd_storage;
5969         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
5970         if (!d->sd)
5971                 return sa_sd_storage;
5972         d->rd = alloc_rootdomain();
5973         if (!d->rd)
5974                 return sa_sd;
5975         return sa_rootdomain;
5976 }
5977
5978 /*
5979  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
5980  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
5981  * will not free the data we're using.
5982  */
5983 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
5984 {
5985         struct sd_data *sdd = sd->private;
5986
5987         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
5988         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
5989
5990         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
5991                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
5992
5993         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
5994                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
5995 }
5996
5997 #ifdef CONFIG_NUMA
5998 static int sched_domains_numa_levels;
5999 static int *sched_domains_numa_distance;
6000 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6001 static int sched_domains_curr_level;
6002 #endif
6003
6004 /*
6005  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6006  *
6007  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6008  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6009  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6010  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6011  *
6012  * Odd one out:
6013  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6014  */
6015 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6016         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6017          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6018          SD_NUMA |                      \
6019          SD_ASYM_PACKING |              \
6020          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6021
6022 static struct sched_domain *
6023 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6024 {
6025         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6026         int sd_weight, sd_flags = 0;
6027
6028 #ifdef CONFIG_NUMA
6029         /*
6030          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6031          */
6032         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6033 #endif
6034
6035         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6036
6037         if (tl->sd_flags)
6038                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6039         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6040                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6041                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6042
6043         *sd = (struct sched_domain){
6044                 .min_interval           = sd_weight,
6045                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6046                 .busy_factor            = 32,
6047                 .imbalance_pct          = 125,
6048
6049                 .cache_nice_tries       = 0,
6050                 .busy_idx               = 0,
6051                 .idle_idx               = 0,
6052                 .newidle_idx            = 0,
6053                 .wake_idx               = 0,
6054                 .forkexec_idx           = 0,
6055
6056                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6057                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6058                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6059                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6060                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6061                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6062                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6063                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6064                                         | 0*SD_SERIALIZE
6065                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6066                                         | 0*SD_NUMA
6067                                         | sd_flags
6068                                         ,
6069
6070                 .last_balance           = jiffies,
6071                 .balance_interval       = sd_weight,
6072                 .smt_gain               = 0,
6073                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6074                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6075 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6076                 .name                   = tl->name,
6077 #endif
6078         };
6079
6080         /*
6081          * Convert topological properties into behaviour.
6082          */
6083
6084         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6085                 sd->imbalance_pct = 110;
6086                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6087
6088         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6089                 sd->imbalance_pct = 117;
6090                 sd->cache_nice_tries = 1;
6091                 sd->busy_idx = 2;
6092
6093 #ifdef CONFIG_NUMA
6094         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6095                 sd->cache_nice_tries = 2;
6096                 sd->busy_idx = 3;
6097                 sd->idle_idx = 2;
6098
6099                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6100                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6101                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6102                                        SD_BALANCE_FORK |
6103                                        SD_WAKE_AFFINE);
6104                 }
6105
6106 #endif
6107         } else {
6108                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6109                 sd->cache_nice_tries = 1;
6110                 sd->busy_idx = 2;
6111                 sd->idle_idx = 1;
6112         }
6113
6114         sd->private = &tl->data;
6115
6116         return sd;
6117 }
6118
6119 /*
6120  * Topology list, bottom-up.
6121  */
6122 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6123 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6124         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6125 #endif
6126 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6127         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6128 #endif
6129         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6130         { NULL, },
6131 };
6132
6133 struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology = default_topology;
6134
6135 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6136         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6137
6138 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6139 {
6140         sched_domain_topology = tl;
6141 }
6142
6143 #ifdef CONFIG_NUMA
6144
6145 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6146 {
6147         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6148 }
6149
6150 static void sched_numa_warn(const char *str)
6151 {
6152         static int done = false;
6153         int i,j;
6154
6155         if (done)
6156                 return;
6157
6158         done = true;
6159
6160         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6161
6162         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6163                 printk(KERN_WARNING "  ");
6164                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6165                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6166                 printk(KERN_CONT "\n");
6167         }
6168         printk(KERN_WARNING "\n");
6169 }
6170
6171 static bool find_numa_distance(int distance)
6172 {
6173         int i;
6174
6175         if (distance == node_distance(0, 0))
6176                 return true;
6177
6178         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6179                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6180                         return true;
6181         }
6182
6183         return false;
6184 }
6185
6186 static void sched_init_numa(void)
6187 {
6188         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6189         struct sched_domain_topology_level *tl;
6190         int level = 0;
6191         int i, j, k;
6192
6193         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6194         if (!sched_domains_numa_distance)
6195                 return;
6196
6197         /*
6198          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6199          * unique distances in the node_distance() table.
6200          *
6201          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6202          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6203          */
6204         next_distance = curr_distance;
6205         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6206                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6207                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6208                                 int distance = node_distance(i, k);
6209
6210                                 if (distance > curr_distance &&
6211                                     (distance < next_distance ||
6212                                      next_distance == curr_distance))
6213                                         next_distance = distance;
6214
6215                                 /*
6216                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6217                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6218                                  * equally connected to A.
6219                                  */
6220                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6221                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6222
6223                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6224                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6225                         }
6226                         if (next_distance != curr_distance) {
6227                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6228                                 sched_domains_numa_levels = level;
6229                                 curr_distance = next_distance;
6230                         } else break;
6231                 }
6232
6233                 /*
6234                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6235                  */
6236                 if (!sched_debug())
6237                         break;
6238         }
6239         /*
6240          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6241          * identity distance node_distance(i,i).
6242          *
6243          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6244          * numbers.
6245          */
6246
6247         /*
6248          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6249          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6250          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6251          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6252          * in other functions.
6253          *
6254          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6255          */
6256         sched_domains_numa_levels = 0;
6257
6258         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6259         if (!sched_domains_numa_masks)
6260                 return;
6261
6262         /*
6263          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6264          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6265          */
6266         for (i = 0; i < level; i++) {
6267                 sched_domains_numa_masks[i] =
6268                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6269                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6270                         return;
6271
6272                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6273                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6274                         if (!mask)
6275                                 return;
6276
6277                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6278
6279                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6280                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6281                                         continue;
6282
6283                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6284                         }
6285                 }
6286         }
6287
6288         /* Compute default topology size */
6289         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6290
6291         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6292                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6293         if (!tl)
6294                 return;
6295
6296         /*
6297          * Copy the default topology bits..
6298          */
6299         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6300                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6301
6302         /*
6303          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6304          */
6305         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6306                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6307                         .mask = sd_numa_mask,
6308                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6309                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6310                         .numa_level = j,
6311                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6312                 };
6313         }
6314
6315         sched_domain_topology = tl;
6316
6317         sched_domains_numa_levels = level;
6318 }
6319
6320 static void sched_domains_numa_masks_set(int cpu)
6321 {
6322         int i, j;
6323         int node = cpu_to_node(cpu);
6324
6325         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6326                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6327                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6328                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6329                 }
6330         }
6331 }
6332
6333 static void sched_domains_numa_masks_clear(int cpu)
6334 {
6335         int i, j;
6336         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6337                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6338                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6339         }
6340 }
6341
6342 /*
6343  * Update sched_domains_numa_masks[level][node] array when new cpus
6344  * are onlined.
6345  */
6346 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6347                                            unsigned long action,
6348                                            void *hcpu)
6349 {
6350         int cpu = (long)hcpu;
6351
6352         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6353         case CPU_ONLINE:
6354                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
6355                 break;
6356
6357         case CPU_DEAD:
6358                 sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
6359                 break;
6360
6361         default:
6362                 return NOTIFY_DONE;
6363         }
6364
6365         return NOTIFY_OK;
6366 }
6367 #else
6368 static inline void sched_init_numa(void)
6369 {
6370 }
6371
6372 static int sched_domains_numa_masks_update(struct notifier_block *nfb,
6373                                            unsigned long action,
6374                                            void *hcpu)
6375 {
6376         return 0;
6377 }
6378 #endif /* CONFIG_NUMA */
6379
6380 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6381 {
6382         struct sched_domain_topology_level *tl;
6383         int j;
6384
6385         for_each_sd_topology(tl) {
6386                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6387
6388                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6389                 if (!sdd->sd)
6390                         return -ENOMEM;
6391
6392                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6393                 if (!sdd->sg)
6394                         return -ENOMEM;
6395
6396                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6397                 if (!sdd->sgc)
6398                         return -ENOMEM;
6399
6400                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6401                         struct sched_domain *sd;
6402                         struct sched_group *sg;
6403                         struct sched_group_capacity *sgc;
6404
6405                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6406                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6407                         if (!sd)
6408                                 return -ENOMEM;
6409
6410                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6411
6412                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6413                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6414                         if (!sg)
6415                                 return -ENOMEM;
6416
6417                         sg->next = sg;
6418
6419                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6420
6421                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6422                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6423                         if (!sgc)
6424                                 return -ENOMEM;
6425
6426                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6427                 }
6428         }
6429
6430         return 0;
6431 }
6432
6433 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6434 {
6435         struct sched_domain_topology_level *tl;
6436         int j;
6437
6438         for_each_sd_topology(tl) {
6439                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6440
6441                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6442                         struct sched_domain *sd;
6443
6444                         if (sdd->sd) {
6445                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6446                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6447                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6448                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6449                         }
6450
6451                         if (sdd->sg)
6452                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6453                         if (sdd->sgc)
6454                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6455                 }
6456                 free_percpu(sdd->sd);
6457                 sdd->sd = NULL;
6458                 free_percpu(sdd->sg);
6459                 sdd->sg = NULL;
6460                 free_percpu(sdd->sgc);
6461                 sdd->sgc = NULL;
6462         }
6463 }
6464
6465 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6466                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6467                 struct sched_domain *child, int cpu)
6468 {
6469         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6470         if (!sd)
6471                 return child;
6472
6473         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6474         if (child) {
6475                 sd->level = child->level + 1;
6476                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6477                 child->parent = sd;
6478                 sd->child = child;
6479         }
6480         set_domain_attribute(sd, attr);
6481
6482         return sd;
6483 }
6484
6485 /*
6486  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6487  * to the individual cpus
6488  */
6489 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6490                                struct sched_domain_attr *attr)
6491 {
6492         enum s_alloc alloc_state;
6493         struct sched_domain *sd;
6494         struct s_data d;
6495         int i, ret = -ENOMEM;
6496
6497         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6498         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6499                 goto error;
6500
6501         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6502         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6503                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6504
6505                 sd = NULL;
6506                 for_each_sd_topology(tl) {
6507                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6508                         if (tl == sched_domain_topology)
6509                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6510                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6511                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6512                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6513                                 break;
6514                 }
6515         }
6516
6517         /* Build the groups for the domains */
6518         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6519                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6520                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6521                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6522                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6523                                         goto error;
6524                         } else {
6525                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6526                                         goto error;
6527                         }
6528                 }
6529         }
6530
6531         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6532         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6533                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6534                         continue;
6535
6536                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6537                         claim_allocations(i, sd);
6538                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6539                 }
6540         }
6541
6542         /* Attach the domains */
6543         rcu_read_lock();
6544         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6545                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6546                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6547         }
6548         rcu_read_unlock();
6549
6550         ret = 0;
6551 error:
6552         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6553         return ret;
6554 }
6555
6556 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6557 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6558 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6559                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6560
6561 /*
6562  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6563  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6564  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6565  */
6566 static cpumask_var_t fallback_doms;
6567
6568 /*
6569  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6570  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6571  * or 0 if it stayed the same.
6572  */
6573 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6574 {
6575         return 0;
6576 }
6577
6578 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6579 {
6580         int i;
6581         cpumask_var_t *doms;
6582
6583         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6584         if (!doms)
6585                 return NULL;
6586         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6587                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6588                         free_sched_domains(doms, i);
6589                         return NULL;
6590                 }
6591         }
6592         return doms;
6593 }
6594
6595 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6596 {
6597         unsigned int i;
6598         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6599                 free_cpumask_var(doms[i]);
6600         kfree(doms);
6601 }
6602
6603 /*
6604  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6605  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6606  * exclude other special cases in the future.
6607  */
6608 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6609 {
6610         int err;
6611
6612         arch_update_cpu_topology();
6613         ndoms_cur = 1;
6614         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
6615         if (!doms_cur)
6616                 doms_cur = &fallback_doms;
6617         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
6618         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
6619         register_sched_domain_sysctl();
6620
6621         return err;
6622 }
6623
6624 /*
6625  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6626  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6627  */
6628 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6629 {
6630         int i;
6631
6632         rcu_read_lock();
6633         for_each_cpu(i, cpu_map)
6634                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6635         rcu_read_unlock();
6636 }
6637
6638 /* handle null as "default" */
6639 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
6640                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
6641 {
6642         struct sched_domain_attr tmp;
6643
6644         /* fast path */
6645         if (!new && !cur)
6646                 return 1;
6647
6648         tmp = SD_ATTR_INIT;
6649         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
6650                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
6651                         sizeof(struct sched_domain_attr));
6652 }
6653
6654 /*
6655  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6656  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6657  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6658  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6659  *
6660  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
6661  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6662  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6663  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6664  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6665  * it as it is.
6666  *
6667  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
6668  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
6669  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
6670  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
6671  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6672  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
6673  *
6674  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
6675  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
6676  * and it will not create the default domain.
6677  *
6678  * Call with hotplug lock held
6679  */
6680 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
6681                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
6682 {
6683         int i, j, n;
6684         int new_topology;
6685
6686         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6687
6688         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6689         unregister_sched_domain_sysctl();
6690
6691         /* Let architecture update cpu core mappings. */
6692         new_topology = arch_update_cpu_topology();
6693
6694         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
6695
6696         /* Destroy deleted domains */
6697         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6698                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6699                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
6700                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
6701                                 goto match1;
6702                 }
6703                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6704                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
6705 match1:
6706                 ;
6707         }
6708
6709         n = ndoms_cur;
6710         if (doms_new == NULL) {
6711                 n = 0;
6712                 doms_new = &fallback_doms;
6713                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
6714                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
6715         }
6716
6717         /* Build new domains */
6718         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6719                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
6720                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
6721                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
6722                                 goto match2;
6723                 }
6724                 /* no match - add a new doms_new */
6725                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
6726 match2:
6727                 ;
6728         }
6729
6730         /* Remember the new sched domains */
6731         if (doms_cur != &fallback_doms)
6732                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
6733         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
6734         doms_cur = doms_new;
6735         dattr_cur = dattr_new;
6736         ndoms_cur = ndoms_new;
6737
6738         register_sched_domain_sysctl();
6739
6740         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6741 }
6742
6743 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
6744
6745 /*
6746  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
6747  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
6748  * around partition_sched_domains().
6749  *
6750  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
6751  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
6752  */
6753 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6754                              void *hcpu)
6755 {
6756         switch (action) {
6757         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6758         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6759
6760                 /*
6761                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
6762                  * resume sequence. As long as this is not the last online
6763                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
6764                  * domain, ignoring cpusets.
6765                  */
6766                 num_cpus_frozen--;
6767                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
6768                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6769                         break;
6770                 }
6771
6772                 /*
6773                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
6774                  * restore the original sched domains by considering the
6775                  * cpuset configurations.
6776                  */
6777
6778         case CPU_ONLINE:
6779         case CPU_DOWN_FAILED:
6780                 cpuset_update_active_cpus(true);
6781                 break;
6782         default:
6783                 return NOTIFY_DONE;
6784         }
6785         return NOTIFY_OK;
6786 }
6787
6788 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
6789                                void *hcpu)
6790 {
6791         switch (action) {
6792         case CPU_DOWN_PREPARE:
6793                 cpuset_update_active_cpus(false);
6794                 break;
6795         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6796                 num_cpus_frozen++;
6797                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
6798                 break;
6799         default:
6800                 return NOTIFY_DONE;
6801         }
6802         return NOTIFY_OK;
6803 }
6804
6805 void __init sched_init_smp(void)
6806 {
6807         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
6808
6809         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
6810         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
6811
6812         sched_init_numa();
6813
6814         /*
6815          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
6816          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
6817          * happen.
6818          */
6819         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
6820         init_sched_domains(cpu_active_mask);
6821         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
6822         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
6823                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6824         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
6825
6826         hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6827         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
6828         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
6829
6830         init_hrtick();
6831
6832         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6833         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
6834                 BUG();
6835         sched_init_granularity();
6836         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
6837
6838         init_sched_rt_class();
6839         init_sched_dl_class();
6840 }
6841 #else
6842 void __init sched_init_smp(void)
6843 {
6844         sched_init_granularity();
6845 }
6846 #endif /* CONFIG_SMP */
6847
6848 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
6849
6850 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6851 {
6852         return in_lock_functions(addr) ||
6853                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6854                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6855 }
6856
6857 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6858 /*
6859  * Default task group.
6860  * Every task in system belongs to this group at bootup.
6861  */
6862 struct task_group root_task_group;
6863 LIST_HEAD(task_groups);
6864 #endif
6865
6866 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6867
6868 void __init sched_init(void)
6869 {
6870         int i, j;
6871         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
6872
6873 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6874         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6875 #endif
6876 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6877         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6878 #endif
6879 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6880         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
6881 #endif
6882         if (alloc_size) {
6883                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
6884
6885 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6886                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
6887                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6888
6889                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
6890                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6891
6892 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6893 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6894                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
6895                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6896
6897                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
6898                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
6899
6900 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6901 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
6902                 for_each_possible_cpu(i) {
6903                         per_cpu(load_balance_mask, i) = (void *)ptr;
6904                         ptr += cpumask_size();
6905                 }
6906 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
6907         }
6908
6909         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
6910                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6911         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
6912                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6913
6914 #ifdef CONFIG_SMP
6915         init_defrootdomain();
6916 #endif
6917
6918 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6919         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
6920                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
6921 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
6922
6923 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
6924         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
6925         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
6926         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
6927         autogroup_init(&init_task);
6928
6929 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
6930
6931         for_each_possible_cpu(i) {
6932                 struct rq *rq;
6933
6934                 rq = cpu_rq(i);
6935                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
6936                 rq->nr_running = 0;
6937                 rq->calc_load_active = 0;
6938                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
6939                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
6940                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
6941                 init_dl_rq(&rq->dl, rq);
6942 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6943                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
6944                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6945                 /*
6946                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
6947                  *
6948                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
6949                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
6950                  * system cpu resource is divided among the tasks of
6951                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
6952                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
6953                  * (se->load.weight).
6954                  *
6955                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
6956                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
6957                  * then A0's share of the cpu resource is:
6958                  *
6959                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
6960                  *
6961                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
6962                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
6963                  */
6964                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
6965                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
6966 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6967
6968                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
6969 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6970                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
6971 #endif
6972
6973                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6974                         rq->cpu_load[j] = 0;
6975
6976                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
6977
6978 #ifdef CONFIG_SMP
6979                 rq->sd = NULL;
6980                 rq->rd = NULL;
6981                 rq->cpu_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
6982                 rq->post_schedule = 0;
6983                 rq->active_balance = 0;
6984                 rq->next_balance = jiffies;
6985                 rq->push_cpu = 0;
6986                 rq->cpu = i;
6987                 rq->online = 0;
6988                 rq->idle_stamp = 0;
6989                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
6990                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
6991
6992                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
6993
6994                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
6995 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6996                 rq->nohz_flags = 0;
6997 #endif
6998 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
6999                 rq->last_sched_tick = 0;
7000 #endif
7001 #endif
7002                 init_rq_hrtick(rq);
7003                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7004         }
7005
7006         set_load_weight(&init_task);
7007
7008 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7009         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7010 #endif
7011
7012         /*
7013          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7014          */
7015         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7016         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7017
7018         /*
7019          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7020          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7021          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7022          * when this runqueue becomes "idle".
7023          */
7024         init_idle(current, smp_processor_id());
7025
7026         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7027
7028         /*
7029          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7030          */
7031         current->sched_class = &fair_sched_class;
7032
7033 #ifdef CONFIG_SMP
7034         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7035         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7036         if (cpu_isolated_map == NULL)
7037                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7038         idle_thread_set_boot_cpu();
7039         set_cpu_rq_start_time();
7040 #endif
7041         init_sched_fair_class();
7042
7043         scheduler_running = 1;
7044 }
7045
7046 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7047 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7048 {
7049         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7050
7051         return (nested == preempt_offset);
7052 }
7053
7054 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7055 {
7056         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7057
7058         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7059         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7060              !is_idle_task(current)) ||
7061             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7062                 return;
7063         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7064                 return;
7065         prev_jiffy = jiffies;
7066
7067         printk(KERN_ERR
7068                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7069                         file, line);
7070         printk(KERN_ERR
7071                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7072                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7073                         current->pid, current->comm);
7074
7075         debug_show_held_locks(current);
7076         if (irqs_disabled())
7077                 print_irqtrace_events(current);
7078 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7079         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7080                 pr_err("Preemption disabled at:");
7081                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7082                 pr_cont("\n");
7083         }
7084 #endif
7085         dump_stack();
7086 }
7087 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7088 #endif
7089
7090 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7091 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7092 {
7093         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
7094         struct sched_attr attr = {
7095                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7096         };
7097         int old_prio = p->prio;
7098         int on_rq;
7099
7100         on_rq = p->on_rq;
7101         if (on_rq)
7102                 dequeue_task(rq, p, 0);
7103         __setscheduler(rq, p, &attr);
7104         if (on_rq) {
7105                 enqueue_task(rq, p, 0);
7106                 resched_task(rq->curr);
7107         }
7108
7109         check_class_changed(rq, p, prev_class, old_prio);
7110 }
7111
7112 void normalize_rt_tasks(void)
7113 {
7114         struct task_struct *g, *p;
7115         unsigned long flags;
7116         struct rq *rq;
7117
7118         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7119         do_each_thread(g, p) {
7120                 /*
7121                  * Only normalize user tasks:
7122                  */
7123                 if (!p->mm)
7124                         continue;
7125
7126                 p->se.exec_start                = 0;
7127 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7128                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7129                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7130                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7131 #endif
7132
7133                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7134                         /*
7135                          * Renice negative nice level userspace
7136                          * tasks back to 0:
7137                          */
7138                         if (task_nice(p) < 0 && p->mm)
7139                                 set_user_nice(p, 0);
7140                         continue;
7141                 }
7142
7143                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7144                 rq = __task_rq_lock(p);
7145
7146                 normalize_task(rq, p);
7147
7148                 __task_rq_unlock(rq);
7149                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7150         } while_each_thread(g, p);
7151
7152         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7153 }
7154
7155 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7156
7157 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7158 /*
7159  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7160  *
7161  * They can only be called when the whole system has been
7162  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7163  * activity can take place. Using them for anything else would
7164  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7165  * under any other configuration.
7166  */
7167
7168 /**
7169  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7170  * @cpu: the processor in question.
7171  *
7172  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7173  *
7174  * Return: The current task for @cpu.
7175  */
7176 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7177 {
7178         return cpu_curr(cpu);
7179 }
7180
7181 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7182
7183 #ifdef CONFIG_IA64
7184 /**
7185  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7186  * @cpu: the processor in question.
7187  * @p: the task pointer to set.
7188  *
7189  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7190  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7191  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7192  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7193  * and caller must save the original value of the current task (see
7194  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7195  * re-starting the system.
7196  *
7197  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7198  */
7199 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7200 {
7201         cpu_curr(cpu) = p;
7202 }
7203
7204 #endif
7205
7206 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7207 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7208 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7209
7210 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7211 {
7212         free_fair_sched_group(tg);
7213         free_rt_sched_group(tg);
7214         autogroup_free(tg);
7215         kfree(tg);
7216 }
7217
7218 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7219 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7220 {
7221         struct task_group *tg;
7222
7223         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7224         if (!tg)
7225                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7226
7227         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7228                 goto err;
7229
7230         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7231                 goto err;
7232
7233         return tg;
7234
7235 err:
7236         free_sched_group(tg);
7237         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7238 }
7239
7240 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7241 {
7242         unsigned long flags;
7243
7244         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7245         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7246
7247         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7248
7249         tg->parent = parent;
7250         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7251         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7252         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7253 }
7254
7255 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7256 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7257 {
7258         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7259         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7260 }
7261
7262 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7263 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7264 {
7265         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7266         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7267 }
7268
7269 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7270 {
7271         unsigned long flags;
7272         int i;
7273
7274         /* end participation in shares distribution */
7275         for_each_possible_cpu(i)
7276                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7277
7278         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7279         list_del_rcu(&tg->list);
7280         list_del_rcu(&tg->siblings);
7281         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7282 }
7283
7284 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7285  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7286  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7287  *      reflect its new group.
7288  */
7289 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7290 {
7291         struct task_group *tg;
7292         int on_rq, running;
7293         unsigned long flags;
7294         struct rq *rq;
7295
7296         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7297
7298         running = task_current(rq, tsk);
7299         on_rq = tsk->on_rq;
7300
7301         if (on_rq)
7302                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7303         if (unlikely(running))
7304                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7305
7306         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id,
7307                                 lockdep_is_held(&tsk->sighand->siglock)),
7308                           struct task_group, css);
7309         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7310         tsk->sched_task_group = tg;
7311
7312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7313         if (tsk->sched_class->task_move_group)
7314                 tsk->sched_class->task_move_group(tsk, on_rq);
7315         else
7316 #endif
7317                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7318
7319         if (unlikely(running))
7320                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7321         if (on_rq)
7322                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7323
7324         task_rq_unlock(rq, tsk, &flags);
7325 }
7326 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7327
7328 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7329 /*
7330  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7331  */
7332 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7333
7334 /* Must be called with tasklist_lock held */
7335 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7336 {
7337         struct task_struct *g, *p;
7338
7339         do_each_thread(g, p) {
7340                 if (rt_task(p) && task_rq(p)->rt.tg == tg)
7341                         return 1;
7342         } while_each_thread(g, p);
7343
7344         return 0;
7345 }
7346
7347 struct rt_schedulable_data {
7348         struct task_group *tg;
7349         u64 rt_period;
7350         u64 rt_runtime;
7351 };
7352
7353 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7354 {
7355         struct rt_schedulable_data *d = data;
7356         struct task_group *child;
7357         unsigned long total, sum = 0;
7358         u64 period, runtime;
7359
7360         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7361         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7362
7363         if (tg == d->tg) {
7364                 period = d->rt_period;
7365                 runtime = d->rt_runtime;
7366         }
7367
7368         /*
7369          * Cannot have more runtime than the period.
7370          */
7371         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7372                 return -EINVAL;
7373
7374         /*
7375          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7376          */
7377         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7378                 return -EBUSY;
7379
7380         total = to_ratio(period, runtime);
7381
7382         /*
7383          * Nobody can have more than the global setting allows.
7384          */
7385         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7386                 return -EINVAL;
7387
7388         /*
7389          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7390          */
7391         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7392                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7393                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7394
7395                 if (child == d->tg) {
7396                         period = d->rt_period;
7397                         runtime = d->rt_runtime;
7398                 }
7399
7400                 sum += to_ratio(period, runtime);
7401         }
7402
7403         if (sum > total)
7404                 return -EINVAL;
7405
7406         return 0;
7407 }
7408
7409 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7410 {
7411         int ret;
7412
7413         struct rt_schedulable_data data = {
7414                 .tg = tg,
7415                 .rt_period = period,
7416                 .rt_runtime = runtime,
7417         };
7418
7419         rcu_read_lock();
7420         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7421         rcu_read_unlock();
7422
7423         return ret;
7424 }
7425
7426 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7427                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7428 {
7429         int i, err = 0;
7430
7431         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7432         read_lock(&tasklist_lock);
7433         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7434         if (err)
7435                 goto unlock;
7436
7437         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7438         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7439         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7440
7441         for_each_possible_cpu(i) {
7442                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7443
7444                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7445                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7446                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7447         }
7448         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7449 unlock:
7450         read_unlock(&tasklist_lock);
7451         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7452
7453         return err;
7454 }
7455
7456 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7457 {
7458         u64 rt_runtime, rt_period;
7459
7460         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7461         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7462         if (rt_runtime_us < 0)
7463                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7464
7465         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7466 }
7467
7468 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7469 {
7470         u64 rt_runtime_us;
7471
7472         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7473                 return -1;
7474
7475         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7476         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7477         return rt_runtime_us;
7478 }
7479
7480 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
7481 {
7482         u64 rt_runtime, rt_period;
7483
7484         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
7485         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7486
7487         if (rt_period == 0)
7488                 return -EINVAL;
7489
7490         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7491 }
7492
7493 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
7494 {
7495         u64 rt_period_us;
7496
7497         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7498         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
7499         return rt_period_us;
7500 }
7501 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7502
7503 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7504 static int sched_rt_global_constraints(void)
7505 {
7506         int ret = 0;
7507
7508         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7509         read_lock(&tasklist_lock);
7510         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
7511         read_unlock(&tasklist_lock);
7512         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7513
7514         return ret;
7515 }
7516
7517 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
7518 {
7519         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7520         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
7521                 return 0;
7522
7523         return 1;
7524 }
7525
7526 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7527 static int sched_rt_global_constraints(void)
7528 {
7529         unsigned long flags;
7530         int i, ret = 0;
7531
7532         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7533         for_each_possible_cpu(i) {
7534                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
7535
7536                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7537                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
7538                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7539         }
7540         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
7541
7542         return ret;
7543 }
7544 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7545
7546 static int sched_dl_global_constraints(void)
7547 {
7548         u64 runtime = global_rt_runtime();
7549         u64 period = global_rt_period();
7550         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
7551         int cpu, ret = 0;
7552         unsigned long flags;
7553
7554         /*
7555          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
7556          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
7557          * any of the root_domains.
7558          *
7559          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
7560          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
7561          * solutions is welcome!
7562          */
7563         for_each_possible_cpu(cpu) {
7564                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7565
7566                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7567                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
7568                         ret = -EBUSY;
7569                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7570
7571                 if (ret)
7572                         break;
7573         }
7574
7575         return ret;
7576 }
7577
7578 static void sched_dl_do_global(void)
7579 {
7580         u64 new_bw = -1;
7581         int cpu;
7582         unsigned long flags;
7583
7584         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
7585         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
7586
7587         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
7588                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7589
7590         /*
7591          * FIXME: As above...
7592          */
7593         for_each_possible_cpu(cpu) {
7594                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(cpu);
7595
7596                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7597                 dl_b->bw = new_bw;
7598                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7599         }
7600 }
7601
7602 static int sched_rt_global_validate(void)
7603 {
7604         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
7605                 return -EINVAL;
7606
7607         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
7608                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
7609                 return -EINVAL;
7610
7611         return 0;
7612 }
7613
7614 static void sched_rt_do_global(void)
7615 {
7616         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
7617         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
7618 }
7619
7620 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
7621                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7622                 loff_t *ppos)
7623 {
7624         int old_period, old_runtime;
7625         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7626         int ret;
7627
7628         mutex_lock(&mutex);
7629         old_period = sysctl_sched_rt_period;
7630         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
7631
7632         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7633
7634         if (!ret && write) {
7635                 ret = sched_rt_global_validate();
7636                 if (ret)
7637                         goto undo;
7638
7639                 ret = sched_rt_global_constraints();
7640                 if (ret)
7641                         goto undo;
7642
7643                 ret = sched_dl_global_constraints();
7644                 if (ret)
7645                         goto undo;
7646
7647                 sched_rt_do_global();
7648                 sched_dl_do_global();
7649         }
7650         if (0) {
7651 undo:
7652                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
7653                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
7654         }
7655         mutex_unlock(&mutex);
7656
7657         return ret;
7658 }
7659
7660 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
7661                 void __user *buffer, size_t *lenp,
7662                 loff_t *ppos)
7663 {
7664         int ret;
7665         static DEFINE_MUTEX(mutex);
7666
7667         mutex_lock(&mutex);
7668         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
7669         /* make sure that internally we keep jiffies */
7670         /* also, writing zero resets timeslice to default */
7671         if (!ret && write) {
7672                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
7673                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
7674         }
7675         mutex_unlock(&mutex);
7676         return ret;
7677 }
7678
7679 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7680
7681 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
7682 {
7683         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
7684 }
7685
7686 static struct cgroup_subsys_state *
7687 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
7688 {
7689         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
7690         struct task_group *tg;
7691
7692         if (!parent) {
7693                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7694                 return &root_task_group.css;
7695         }
7696
7697         tg = sched_create_group(parent);
7698         if (IS_ERR(tg))
7699                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7700
7701         return &tg->css;
7702 }
7703
7704 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
7705 {
7706         struct task_group *tg = css_tg(css);
7707         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
7708
7709         if (parent)
7710                 sched_online_group(tg, parent);
7711         return 0;
7712 }
7713
7714 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
7715 {
7716         struct task_group *tg = css_tg(css);
7717
7718         sched_destroy_group(tg);
7719 }
7720
7721 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
7722 {
7723         struct task_group *tg = css_tg(css);
7724
7725         sched_offline_group(tg);
7726 }
7727
7728 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7729                                  struct cgroup_taskset *tset)
7730 {
7731         struct task_struct *task;
7732
7733         cgroup_taskset_for_each(task, tset) {
7734 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7735                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
7736                         return -EINVAL;
7737 #else
7738                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7739                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
7740                         return -EINVAL;
7741 #endif
7742         }
7743         return 0;
7744 }
7745
7746 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7747                               struct cgroup_taskset *tset)
7748 {
7749         struct task_struct *task;
7750
7751         cgroup_taskset_for_each(task, tset)
7752                 sched_move_task(task);
7753 }
7754
7755 static void cpu_cgroup_exit(struct cgroup_subsys_state *css,
7756                             struct cgroup_subsys_state *old_css,
7757                             struct task_struct *task)
7758 {
7759         /*
7760          * cgroup_exit() is called in the copy_process() failure path.
7761          * Ignore this case since the task hasn't ran yet, this avoids
7762          * trying to poke a half freed task state from generic code.
7763          */
7764         if (!(task->flags & PF_EXITING))
7765                 return;
7766
7767         sched_move_task(task);
7768 }
7769
7770 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7771 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7772                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
7773 {
7774         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
7775 }
7776
7777 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7778                                struct cftype *cft)
7779 {
7780         struct task_group *tg = css_tg(css);
7781
7782         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
7783 }
7784
7785 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
7786 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
7787
7788 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
7789 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
7790
7791 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
7792
7793 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7794 {
7795         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
7796         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7797
7798         if (tg == &root_task_group)
7799                 return -EINVAL;
7800
7801         /*
7802          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
7803          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
7804          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
7805          */
7806         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
7807                 return -EINVAL;
7808
7809         /*
7810          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
7811          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
7812          * feasibility.
7813          */
7814         if (period > max_cfs_quota_period)
7815                 return -EINVAL;
7816
7817         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
7818         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
7819         if (ret)
7820                 goto out_unlock;
7821
7822         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
7823         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
7824         /*
7825          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
7826          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
7827          */
7828         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
7829                 cfs_bandwidth_usage_inc();
7830         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
7831         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
7832         cfs_b->quota = quota;
7833
7834         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
7835         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
7836         if (runtime_enabled && cfs_b->timer_active) {
7837                 /* force a reprogram */
7838                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b, true);
7839         }
7840         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
7841
7842         for_each_possible_cpu(i) {
7843                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7844                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7845
7846                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
7847                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
7848                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
7849
7850                 if (cfs_rq->throttled)
7851                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
7852                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
7853         }
7854         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
7855                 cfs_bandwidth_usage_dec();
7856 out_unlock:
7857         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
7858
7859         return ret;
7860 }
7861
7862 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
7863 {
7864         u64 quota, period;
7865
7866         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7867         if (cfs_quota_us < 0)
7868                 quota = RUNTIME_INF;
7869         else
7870                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
7871
7872         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7873 }
7874
7875 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
7876 {
7877         u64 quota_us;
7878
7879         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
7880                 return -1;
7881
7882         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
7883         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
7884
7885         return quota_us;
7886 }
7887
7888 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
7889 {
7890         u64 quota, period;
7891
7892         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
7893         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
7894
7895         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
7896 }
7897
7898 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
7899 {
7900         u64 cfs_period_us;
7901
7902         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
7903         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
7904
7905         return cfs_period_us;
7906 }
7907
7908 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7909                                   struct cftype *cft)
7910 {
7911         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
7912 }
7913
7914 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
7915                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
7916 {
7917         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
7918 }
7919
7920 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7921                                    struct cftype *cft)
7922 {
7923         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
7924 }
7925
7926 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
7927                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
7928 {
7929         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
7930 }
7931
7932 struct cfs_schedulable_data {
7933         struct task_group *tg;
7934         u64 period, quota;
7935 };
7936
7937 /*
7938  * normalize group quota/period to be quota/max_period
7939  * note: units are usecs
7940  */
7941 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
7942                                struct cfs_schedulable_data *d)
7943 {
7944         u64 quota, period;
7945
7946         if (tg == d->tg) {
7947                 period = d->period;
7948                 quota = d->quota;
7949         } else {
7950                 period = tg_get_cfs_period(tg);
7951                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
7952         }
7953
7954         /* note: these should typically be equivalent */
7955         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
7956                 return RUNTIME_INF;
7957
7958         return to_ratio(period, quota);
7959 }
7960
7961 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
7962 {
7963         struct cfs_schedulable_data *d = data;
7964         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
7965         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
7966
7967         if (!tg->parent) {
7968                 quota = RUNTIME_INF;
7969         } else {
7970                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
7971
7972                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
7973                 parent_quota = parent_b->hierarchal_quota;
7974
7975                 /*
7976                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
7977                  * limit is set
7978                  */
7979                 if (quota == RUNTIME_INF)
7980                         quota = parent_quota;
7981                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
7982                         return -EINVAL;
7983         }
7984         cfs_b->hierarchal_quota = quota;
7985
7986         return 0;
7987 }
7988
7989 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
7990 {
7991         int ret;
7992         struct cfs_schedulable_data data = {
7993                 .tg = tg,
7994                 .period = period,
7995                 .quota = quota,
7996         };
7997
7998         if (quota != RUNTIME_INF) {
7999                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8000                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8001         }
8002
8003         rcu_read_lock();
8004         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8005         rcu_read_unlock();
8006
8007         return ret;
8008 }
8009
8010 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8011 {
8012         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8013         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8014
8015         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8016         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8017         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8018
8019         return 0;
8020 }
8021 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8022 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8023
8024 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8025 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8026                                 struct cftype *cft, s64 val)
8027 {
8028         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8029 }
8030
8031 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8032                                struct cftype *cft)
8033 {
8034         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8035 }
8036
8037 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8038                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8039 {
8040         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8041 }
8042
8043 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8044                                    struct cftype *cft)
8045 {
8046         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8047 }
8048 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8049
8050 static struct cftype cpu_files[] = {
8051 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8052         {
8053                 .name = "shares",
8054                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8055                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8056         },
8057 #endif
8058 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8059         {
8060                 .name = "cfs_quota_us",
8061                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8062                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8063         },
8064         {
8065                 .name = "cfs_period_us",
8066                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8067                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8068         },
8069         {
8070                 .name = "stat",
8071                 .seq_show = cpu_stats_show,
8072         },
8073 #endif
8074 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8075         {
8076                 .name = "rt_runtime_us",
8077                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8078                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8079         },
8080         {
8081                 .name = "rt_period_us",
8082                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8083                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8084         },
8085 #endif
8086         { }     /* terminate */
8087 };
8088
8089 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8090         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8091         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8092         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
8093         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
8094         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8095         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8096         .exit           = cpu_cgroup_exit,
8097         .base_cftypes   = cpu_files,
8098         .early_init     = 1,
8099 };
8100
8101 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8102
8103 void dump_cpu_task(int cpu)
8104 {
8105         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8106         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8107 }